约束和关节- MATLAB和Simulink金宝app - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

约束和关节

通过在部件之间应用关节和约束来创建CAD组件。每个关节或约束都定义了它所连接的部件上约束实体之间的运动学关系。Angle和Insert就是约束的例子。平面、直线和点都是约束实体的例子。

考虑一下机器人手臂组件的上臂和前臂部分之间的连接。这样的连接允许两个部分围绕一个轴相互旋转，因此有一个旋转自由度。你可以通过应用约束来指定这个自由度，比如:

图中显示了上臂和前臂部分的约束面。

Simscape™多体™软件可以成功导入Autodesk Inventor^®装配模型与任何关节(所有支持)和以下约束:金宝app

Simscape多体软件可以成功导入约束连接这些约束实体的CAD程序集:

金宝app支持的约束仅对某些实体对有效。该表显示了与所支持的约束兼容的实体对。金宝app这个表相对于对角线行是对称的。

关节和约束块是Simscape多体相当于Autodesk Inventor约束。它们在两个物体之间施加运动学约束，决定它们如何移动。一个转动关节块就是一个例子。这个块消除了两个物体之间的五个自由度，只允许它们围绕一个共同的轴旋转。

考虑机械臂组件的上臂和前臂部分之间的连接。这个连接提供了一个单一的旋转自由度，因此作为一个转动关节。在CAD导入过程中，两部分之间的约束转化为两个刚体子系统之间的转动关节块。图中显示了导入模型中的该关节块。

关节块是关节基元的分类，是各种类型的基本而完整的关节，你不能再进一步分解——至少在不失去丝杠关节的旋转-平移耦合等行为的情况下。接头基元的数量范围从焊接接头块中的0个到衬套接头块中的6个。有五个关节原语:

移动-允许沿着单一标准轴(x, y或z)进行移动。关节块最多可以包含三个移动关节基元，每个移动DoF对应一个。棱镜原语被标记为P*，其中星号表示运动轴，例如Px, Py或Pz。
转动-允许绕一个标准轴(x, y或z)旋转。关节块最多可以包含三个转动关节基元，每个旋转DoF一个。转动原语被标记为R*，其中星号表示运动轴，例如Rx, Ry或Rz。
球面-允许旋转任何三维轴，[x，y，z］．关节块只包含一个球面基元，且绝不与转动基元组合。球形原语被标记为S。
丝杠原语-允许在标准轴上(如z)耦合旋转和平移。该原语在一端的旋转和另一端的平移之间进行转换。连接块不超过一个丝杠原体。丝杠基元标记为LS*，星号表示运动轴。
匀速接头-允许在任意对齐的轴之间以匀速旋转。关节块只包含一个恒定速度原语。等速原语被标记为CV。

该表显示了CAD导入过程中支持的联合块、块包含的联合原语以及它们提金宝app供的自由度。T和R表示平动和旋转dof。不支持未显示的关节块。金宝app

通过定义两个物体之间的相对自由度，关节块部分地决定了这些物体如何相对于彼此移动。约束块使您能够对它们的运动施加额外的限制。CAD约束可以转换为以下约束块:

该表显示了一些约束组合，您可以在CAD导入期间使用它们来获得特定的连接块。不同的约束组合可以映射到同一个关节。如果约束组合在它们连接的部分之间提供相同的自由度，就会发生这种情况。有关表中图标的图例，请参见CAD约束和实体．

标有注释编号的约束对必须满足其他要求。下面列出了这些要求:

该表显示了不同约束组合映射到的Constraint块。不同的约束可以映射到相同的Constraint块，如果它们提供相同的自由度。角度偏移量必须是0度或90度。不支持其他偏移量。金宝app有关表中图标的图例，请参见CAD约束和实体．

部分之间缺乏约束，完全限制部分之间运动的约束的组合，以及不支持的约束是特殊的平移情况。金宝app以下是如何Simscape多体软件处理这些情况:

零件金宝app之间的无支承约束转化为刚体之间的刚性连接。刚性连接可以采用焊接接头块或刚体之间的直接框架连接线的形式。这些联系都是暂时的。CAD导入后，在模型中搜索刚性连接，如果合适，将其替换为其他关节和约束块。
完全限制部件之间运动的约束组合转化为刚体之间的刚性连接。刚性连接可以采用焊接接头块或刚体之间的直接框架连接线的形式。这些刚性连接精确地模拟了两个物体之间的自由度，不需要更换。
零件和总成的其余部分之间没有约束，这就转化为刚体和世界框架之间的6自由度关节块。这个关节块为刚体提供了CAD部件在CAD组件内的六个自由度。