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万圣节特别:南瓜Chunkin模拟器!

发布的家伙卷轴,

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你觉得今天南瓜chunkin模拟器?
PumpkinChunkin.gif
本周早些时候,我注意到最新的MATLAB社区博客上的帖子: 飞行的南瓜,南瓜跳舞 。而Ned和埃里克的文章是关于使用MATLAB图形画南瓜,我认为会很有趣仿真的其中一个 南瓜Chunkin机器 。
为了得到一些灵感,我做了一些研究在MATLAB中央文件交换和很快发现从2016年题为提交 面向设计与SimMechanics抛石机模型 ,原来是一个以前的同事, 詹姆斯·埃里森 。
今天的文章,我决定把詹姆斯提交和更新利用最新版本中引入的新特性。这将包括:
你可以下载并尝试最终结果 在这里 。
让我们来看看细节!

地面接触

初的模拟、弹丸躺在地上,直到抛石机在空中摆动。
trebuchetGroundContact.gif
模拟,最初的模型是传感抛射体的高度和实现一个自定义迫使法律使用仿真软件块弹丸地面使用金宝app 外力和力矩 块。
我们现在有R2021b 空间接触力 块,使实现这种联系变得容易得多。所有你要做的就是出口的几何之间的固体块你想要接触动力学计算。
一旦接触几何的端口,您可以使用空间接触力块连接在一起。在本例中,我使用了一个 无限平面 块模型的地面和球形固体弹:

发射弹丸

最初的模型是模拟抛石机只有在弹的时候被释放了。停了下来,这时,模拟弹丸的运动是保存,和第二个仿真,在MATLAB中实现使用 数值 函数,计算自由飞行弹丸的抛物线轨迹。
能够解除关节添加在MATLAB R2019b Simscape多体。利用这个功能,我引入了一个 焊缝 弹和其余的抛石机,并设置其参与模式指定一个输入信号。这样,我可以感觉到吊角和脱离焊缝-释放弹使用相同的逻辑,是停止模拟原始模型:
这就是弹丸发射力学Explorer看起来像动画:
trebuchetRelease.gif

南瓜弹

在第一个动画在这篇文章中,您可以看到弹的外观和形状南瓜(好吧,一个幽灵南瓜)。实现这个目标,我使用一个指定的文件固体和 STL文件 我发现在线。(提示:3 d打印网站找到这些文件非常有用)
我指定零惯性块和连接它严格对我实际弹块整体以适当的质量和惯性。这是最终的模型是什么样子:

为多个手指的角度模拟模型

在一个新的R2021b 多个模拟 面板已经添加到模型中。金宝app这个面板允许您交互式地创建实验像你通常做什么使用MATLAB代码 parsim 。
对于这个示例,我很好奇为多个模拟模型 手指的角度 看看哪个角度会把弹最远。
可以启动多个模拟面板准备画廊的模拟选项卡。我最喜欢启动它的方法是点击快捷键Ctrl +”。并开始打字。
在多个模拟面板中,我创建了一个新的研究中,对应的变量添加到最后手指20角和指定一个向量线性间隔的值:
MultipleSimulations.png
一旦这样做,你会注意到现在有一个Run按钮 运行所有 选项允许您启动所有模拟在一个点击。
一旦开始运行,您可以监视过程仿真管理器。对于这个示例,我选择显示X轴上的手指角和弹丸的最终位置在Y轴上。
PumpkinSimManager.gif
运行完成后,SimulationOutput对象数组返回MATLAB基础工作空间进行进一步的后处理。这是简单的代码绘制20轨迹。(是的,在第一个模拟弹丸向后!)
ShowTrajs.gif

可定制的仪表板控制

最后,我决定尝试一个新的定制仪表板R2021b中可用的块。在以下动画,你可以看到 可定制的横向滑块 用于控制主点位置, 可定制的旋钮 用于控制手指的角度。
PumpkinDashboard.gif
我没有描述如何创建我的这篇文章,因为它已经是越来越长,但描述的过程类似于我 这篇博客 我创建了自定义指标几个发布前的地方。在下面的评论中让我知道如果你想阅读更多关于这个话题的后续文章。

现在轮到你了!

你有试过这些新特性吗?你打算这查克南瓜万圣节吗?在下面的评论中让我们知道!
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