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標題: 【魍生技】數學思維在結構設計中的應用 [打印本頁]
作者: 魍者歸來    時間: 2017-2-6 19:35
標題: 【魍生技】數學思維在結構設計中的應用
本帖最后由 魍者歸來 于 2017-2-6 21:37 編輯
( {: E8 ^( {9 L5 _/ w9 h! j+ J+ C4 u+ o) d
曾經給一家公司做過平面關節式工作臂（類似挖掘機的工作臂），由于客戶只提供了使用條件的要求，而沒有具體的參數要求，所以，工作臂的長度，鉸接點的位置都要自己來搞定。
0 N( I8 r* ^: d! V/ d# a3 p, `7 _5 ?' B
第一步：擬合曲線, _2 l6 M4 V7 h4 a* @# u' _
根據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。
, f, ]" O- d- l; C/ O4 T5 K8 p; t+ S# c
第二步：簡化模型9 Y/ c9 J6 L' Z
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。/ l" N$ g  p9 G5 R4 S: g4 s! ]

. [; [$ A- S0 q% C! [第三步：確定參數
- j% Z* ^- W& }* ~$ Y) l7 U3 K結合相似的產品，初選參數，然后驗證，修改，再驗證……直到滿足設計要求。常規套路自然是依靠經驗數值了，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……
1 T% ~4 W, ]# {+ t. t$ \% X5 y1 W; B) I$ A; ?% Y4 ^5 n7 p' C
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，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。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，讓計算機求出參數并與理論曲線逼近，得出最終的參數方案。2 G3 y# P$ H  D+ `( j. k
1 y* e1 g1 Z( ~2 G
結論：原本計劃一周的工作，最后在1天內搞定，不禁感慨——數學確實是個好東西！
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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歷，朋友一臉錯愕：“早說啊，我這有現成的東西，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！！！: R* ^5 a7 E4 c3 t
作者: twinklema    時間: 2017-2-6 20:47
要是在不涉及商業機密的條件下，能給出具體的實例和解決過程就好了
作者: bigprawn    時間: 2017-2-6 21:32
第三步就是機器人學中的D-H參數法嘛。
作者: albert.tang    時間: 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。
作者: universal    時間: 2017-2-7 10:40
做軟件的能干機械臂，搞笑呢吧
作者: 魍者歸來    時間: 2017-2-7 11:15
twinklema 發表于 2017-2-6 20:47
) F& V9 [9 G& X: @8 L8 V. I% ~要是在不涉及商業機密的條件下，能給出具體的實例和解決過程就好了

  R6 l. `' C+ p& c" a8 k. k我找時間整理一個簡化的版本出來, j( ^+ t! D2 R8 s) N/ S+ v
作者: 魍者歸來    時間: 2017-2-7 11:15
bigprawn 發表于 2017-2-6 21:323 k1 p. R0 x0 P& M2 ~9 z/ }
第三步就是機器人學中的D-H參數法嘛。
; S/ S' T, v  F) p* O' {
沒接觸過機器人。) U: N) ]9 R3 a1 i# A

) k2 l' m. r' d- P2 P( ?一不小心這還和高大上接軌了* `5 L/ Q; d0 D9 I5 f8 a  L: P7 k
作者: 魍者歸來    時間: 2017-2-7 11:16
albert.tang 發表于 2017-2-6 21:32$ O! t! b/ |7 t! C& P, n
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。
% B+ |9 \$ Y- X
其實走在一條非常規的道路上，心驚肉跳才是真的……萬一是條絕路咋整
: o7 Y* h5 Q) ]4 m; H; E) M
作者: 魍者歸來    時間: 2017-2-7 11:18
universal 發表于 2017-2-7 10:40
8 ?2 n& W+ i3 M. X* {做軟件的能干機械臂，搞笑呢吧

4 Z2 Q. h( J3 p  }9 {還真不搞笑，Autodesk大中華區技術工程師都是科班出身的，干個工作臂也不算跨界吧？
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作者: bigprawn    時間: 2017-2-7 12:39
魍者歸來 發表于 2017-2-7 11:15* B6 T, b7 Q4 u" N) E% p- X
沒接觸過機器人。5 `. ^* r: v1 F) q3 L- D
* u# T2 k) x2 t
一不小心這還和高大上接軌了
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LZ 干的事情用行話講就是機構綜合
作者: 魍者歸來    時間: 2017-2-7 14:07
universal 發表于 2017-2-7 10:40
3 r5 N# G. a# m做軟件的能干機械臂，搞笑呢吧

0 N; O  k9 n0 G( N/ m+ d2 w# ?不是因為他做軟件所以能干機械臂，而是因為他技術支持的時候干過類似的設計，計算軟件是相似的，改約束就好了，自然就快。
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0 L3 {1 b8 T2 X- X0 DPS：話說干工程軟件技術支持的貌似什么都能接觸到……& C7 v$ r% q# E. A
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