基于剛度矩陣法的柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)平臺開發(fā).pdf

1、隨著生物工程、微機(jī)電系統(tǒng)及機(jī)器人等領(lǐng)域的快速發(fā)展，柔性機(jī)構(gòu)的應(yīng)用越來越廣泛，但由于缺少專業(yè)的設(shè)計(jì)工具，導(dǎo)致其在設(shè)計(jì)時(shí)工作量大，周期長，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用。本文將偽剛體法和剛度矩陣法融入到柔性機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，以AutoCAD為支撐軟件，在Visual Studio2010編程環(huán)境下，開發(fā)了具備建模、分析、優(yōu)化功能的柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)平臺。該平臺由構(gòu)件庫、單元模型、優(yōu)化設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)管理四個(gè)模塊組成，為柔性機(jī)構(gòu)產(chǎn)品的制作提供了全面、準(zhǔn)確的參考數(shù)

2、據(jù)。本文主要工作為:
　　首先，利用AutoCAD提供的和造型相關(guān)的API接口，編寫程序，運(yùn)用參數(shù)化技術(shù)，開發(fā)出柔性機(jī)構(gòu)中常用構(gòu)件的模板庫。借助人機(jī)交互技術(shù)，在建立柔性機(jī)構(gòu)偽剛體模型的同時(shí)提取構(gòu)件的位置信息，將圖形信息和位置信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，該模塊屬于數(shù)據(jù)輸入階段，為剛度矩陣的計(jì)算作好準(zhǔn)備。
　　其次，將柔性機(jī)構(gòu)的偽剛體模型離散化為多個(gè)構(gòu)件單元，采用面向?qū)ο笏枷?，建立了對?yīng)的數(shù)據(jù)模型，將剛度矩陣和載荷列向量的生成，以及柔性

3、機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程轉(zhuǎn)化為對數(shù)據(jù)模型的操作。該模塊屬于數(shù)據(jù)處理階段，是平臺的處理器。
　　再次，建立了數(shù)據(jù)管理模塊，利用ADO.NET技術(shù)和AutoCAD提供的相關(guān)API接口，實(shí)現(xiàn)了AutoCAD應(yīng)用程序中的圖形信息和Access數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，用以存儲、顯示和修改柔性機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的重要數(shù)據(jù)。該模塊不僅為其他三個(gè)功能模塊服務(wù)，管理不同階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，還存儲最后的計(jì)算結(jié)果，為柔性機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)。
　　最后，利用所開