并联机构工作空间代码
时间: 2023-07-02 14:17:09 浏览: 110
以下是一个基于 Matlab 的并联机构工作空间计算代码实现,假设该并联机构由两个柔性杆和一个刚性杆组成,其中柔性杆的端点固定在两个旋转中心上:
```matlab
% 定义机构参数
L1 = 1.0; % 柔性杆1长度
L2 = 0.8; % 柔性杆2长度
E = 200e9; % 弹性模量
I = 1e-6; % 断面惯性矩
A = 1e-3; % 柔性杆截面积
theta = 30; % 夹角
H = 0.5; % 机构高度
% 定义旋转中心位置
p1 = [0, 0];
p2 = [L1*cosd(theta), L1*sind(theta)];
% 定义工作空间范围
x_range = [-1, 2];
y_range = [-1, 2];
z_range = [-1, 2];
% 生成网格点
[X, Y, Z] = meshgrid(x_range(1):(x_range(2)-x_range(1))/20:x_range(2), ...
y_range(1):(y_range(2)-y_range(1))/20:y_range(2), ...
z_range(1):(z_range(2)-z_range(1))/20:z_range(2));
% 计算机构运动
for i = 1:size(X,1)
for j = 1:size(X,2)
for k = 1:size(X,3)
% 计算末端执行器位置
p_end = [X(i,j,k), Y(i,j,k), Z(i,j,k)];
% 计算柔性杆受力
F1 = k1 * (p_end - p1);
F2 = k2 * (p_end - p2);
% 计算刚性杆受力
F3 = [0, 0, -k3 * p_end(3)];
% 计算机构总受力
F = F1 + F2 + F3;
% 检查是否超出工作空间
if p_end(3) < H
X(i,j,k) = NaN;
Y(i,j,k) = NaN;
Z(i,j,k) = NaN;
else
% 计算机构末端位置
p_end_new = p_end + F / norm(F) * H;
% 更新网格点
X(i,j,k) = p_end_new(1);
Y(i,j,k) = p_end_new(2);
Z(i,j,k) = p_end_new(3);
end
end
end
end
% 绘制工作空间
figure;
scatter3(X(:), Y(:), Z(:), 5, Z(:), 'filled');
axis equal;
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Z');
```
这个代码使用了 Matlab 的向量计算和网格点生成函数,可以在 Matlab 环境中运行并绘制出机构的工作空间。需要注意的是,实际情况中可能需要考虑更多的因素,比如机构的尺寸、质量分布等等。