【魍生技】數(shù)學思維在結構設計中的應用

魍者歸來

曾經(jīng)給一家公司做過平面關節(jié)式工作臂（類似挖掘機的工作臂），由于客戶只提供了使用條件的要求，而沒有具體的參數(shù)要求，所以，工作臂的長度，鉸接點的位置都要自己來搞定。

2 g1 w5 j  W% F. r$ R6 D第一步：擬合曲線
根據(jù)用戶提供的使用條件確定特征點，繪制擬合曲線，反求多元方程，高中難度。
8 P  O2 O; |) a5 c- m& F: T4 s
第二步：簡化模型
& H- R* C: ~9 h/ r8 z; F8 C; w" [將工作臂簡化成開式多段連桿機構，《機械原理》第一章的東西。

/ A3 n. }4 {1 R/ A: d& F3 m% x3 ]第三步：確定參數(shù)
結合相似的產品，初選參數(shù)，然后驗證，修改，再驗證……直到滿足設計要求。常規(guī)套路自然是依靠經(jīng)驗數(shù)值了，可惜這個是新產品，能參照的內容不多，如果依靠嘗試的話又太消耗時間了……

解決方法：以機架與工作臂的鉸接點為原點o，其他各點分別為a、b、c……用極坐標表示各點參數(shù)，用矩陣表示各段連桿，用坐標變換法求出各點的絕對坐標，以此來確定參數(shù)。用VB建立迭代計算程序，為點增加極值范圍約束和基礎增幅，讓計算機求出參數(shù)并與理論曲線逼近，得出最終的參數(shù)方案。
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! D( ?( _  Z0 N結論：原本計劃一周的工作，最后在1天內搞定，不禁感慨——數(shù)學確實是個好東西！
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( E5 _: t2 y' e( i$ H6 c后記：事情并沒有到此為止，之后和一個做軟件的朋友聊起這次經(jīng)歷，朋友一臉錯愕：“早說啊，我這有現(xiàn)成的東西，雖然要求有差異，但是稍改一下，就行，別說一天，一小時都用不了……巴拉巴拉。”所以，工具很重要，但是人脈也一定要利用起來啊！！！
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twinklema

要是在不涉及商業(yè)機密的條件下，能給出具體的實例和解決過程就好了

bigprawn

第三步就是機器人學中的D-H參數(shù)法嘛。

albert.tang

雖然最終要的是結果，但有時追求結果的過程也很讓人享受。

universal

做軟件的能干機械臂，搞笑呢吧

魍者歸來

twinklema 發(fā)表于 2017-2-6 20:47
要是在不涉及商業(yè)機密的條件下，能給出具體的實例和解決過程就好了

5 C) }+ j9 X* |3 y+ J我找時間整理一個簡化的版本出來

魍者歸來

bigprawn 發(fā)表于 2017-2-6 21:32
第三步就是機器人學中的D-H參數(shù)法嘛。

5 L3 l, J. C3 c. l  R1 T沒接觸過機器人。
! b. y; p# k' u9 {0 g  h
一不小心這還和高大上接軌了

魍者歸來

albert.tang 發(fā)表于 2017-2-6 21:32
雖然最終要的是結果，但有時追求結果的過程也很讓人享受。

5 g8 Q0 Y: W7 A其實走在一條非常規(guī)的道路上，心驚肉跳才是真的……萬一是條絕路咋整

魍者歸來

universal 發(fā)表于 2017-2-7 10:40
9 b7 \- i0 C( n做軟件的能干機械臂，搞笑呢吧

6 V+ c2 Z6 E  v  E8 W還真不搞笑，Autodesk大中華區(qū)技術工程師都是科班出身的，干個工作臂也不算跨界吧？

bigprawn

魍者歸來 發(fā)表于 2017-2-7 11:15
8 q6 d% j0 P% q& p! s8 l沒接觸過機器人。

一不小心這還和高大上接軌了

3 |& Q* m' l" R; ALZ 干的事情用行話講就是機構綜合