Tabulka parametrů (Denavit-Hartenberg)
0
1
2
3
rozsah
zrychlení
rychlost
Rovnice pohybu po
Celkové transformační matice
Pro sestavení rovnic inverzní úlohy je celková transformační matice vyjádřena symbolickým vynásobením jednotlivých matic
rychlosti
zrychlení
Kontrola v Pro/E
vektory na osách z
Submatice rotace
vzájemná (relativní) úhlová rychlost
v zákl. ss.
v zákl. ss.
v zákl. ss.
v zákl. ss.
Vektor do koncového bodu
v zákl. ss.
Alternativně nejprve derivace vektoru p23 v lokálním souřadném systému, výsledkem je vektor rychlosti v lokálním ss., ten se vyjádří v základním ss. jen násobením submaticí rotace
Výpočet translačních rychlostí počátků lokálních ss. - vše vyjádřeno v souřadnicích základního ss.
Výpočet relativních úhlových zrychlení článků
Translační zrychlení pošátku lokálního ss. podstavce
Výpočet translačních zrychlení počátků lokálních souřadných systémů
Kontrola zrychlení - odpovídá zadání ax, ay a az - definice pohybu konc. bodu na začátku výpočtu
Tento úkon kontroly je velmi důležitý, pohyb koncového bodu byl řešením inverzní úlohy rozložen do jednotlivých kloubů, byly vypočteny průběhy rychlostí a zrychlení (translační i rotační) a ve zrychlení a3 se všechny veličiny skládají. Pokud tato veličina je shodná se zadáním, je jistota správnosti výpočtu až po toto místo řešení
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS1 coordinate frame:
X
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS2 coordinate frame:
X
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS3 coordinate frame:
X
Kontrola s Pro/E OK
Ověření výpočtu rychlosti koncového bodu pomocí Jakobiho matice
MASS =
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS1 coordinate frame:
X
INERTIA with respect to LCS1 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz -7.9670815e-06
Izx Izy Izz
INERTIA at CENTER OF GRAVITY with respect to LCS1 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz -4.4181788e-06
Izx Izy Izz
TRAN2
MASS =
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS2 coordinate frame:
X
INERTIA with respect to LCS2 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz
Izx Izy Izz -1.2186605e-01
INERTIA at CENTER OF GRAVITY with respect to LCS2 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz
Izx Izy Izz
TRAN3
MASS =
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS3 coordinate frame:
X
INERTIA with respect to LCS3 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz
Izx Izy Izz
INERTIA at CENTER OF GRAVITY with respect to LCS3 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz
Izx Izy Izz
Síly a momenty na koncový bod v zákl.ss
Pozn. - Nejsou uvažovány gyroskopické efekty
Pro porovnání zobecněné síly bez zahrnutí pohybu vnitřních převodů
Výpočet totálního diferenciálu (analogie derivace) transformační matice Tb1 podle času
Výpočet totálního diferenciálu (analogie derivace) transformační matice Tb2 podle času
Výpočet totálního diferenciálu (analogie derivace) transformační matice Tb3 podle času
ROT1
MASS =
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS1 coordinate frame:
X
INERTIA with respect to LCS1 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz -7.9670815e-06
Izx Izy Izz
INERTIA at CENTER OF GRAVITY with respect to LCS1 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz -4.4181788e-06
Izx Izy Izz
Přepočet momentů setrvačnosti k osám na momenty setrvačnosti k rovinám
Normální matice setrvačnosti
Homogenní matice setrvačnosti
Pro odvození výrazu pro kinetickou energii pro ruční použití v Lagr.rov. II. druhu provedeme symbolicky roznásobení (Shift+F9)
jen rotace
TRAN2
MASS =
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS2 coordinate frame:
X
INERTIA with respect to LCS2 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz
Izx Izy Izz -1.2186605e-01
INERTIA at CENTER OF GRAVITY with respect to LCS2 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz
Izx Izy Izz
Přepočet momentů setrvačnosti k osám na momenty setrvačnosti k rovinám
Normální matice setrvačnosti
Homogenní matice setrvačnosti
Pro odvození výrazu pro kinetickou energii pro ruční použití v Lagr.rov. II. druhu provedeme symbolicky roznásobení (Shift+F9)
Důležitá je neustálá kontrola úprav výrazu jeho vyčíslením před úpravou a po úpravě
TRAN3
MASS =
CENTER OF GRAVITY with respect to LCS3 coordinate frame:
X
INERTIA with respect to LCS3 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz
Izx Izy Izz
INERTIA at CENTER OF GRAVITY with respect to LCS3 coordinate frame:
INERTIA TENSOR:
Ixx Ixy Ixz
Iyx Iyy Iyz
Izx Izy Izz
Přepočet momentů setrvačnosti k osám na momenty setrvačnosti k rovinám
Normální matice setrvačnosti
Homogenní matice setrvačnosti
Pro odvození výrazu pro kinetickou energii pro ruční použití v Lagr.rov. II. druhu provedeme symbolicky roznásobení (Shift+F9)
Po symbolickém vynásobení
Důležitá je neustálá kontrola úprav výrazu jeho vyčíslením před úpravou a po úpravě
Vynásobeno symbolicky
M
Výsledný upravený výraz pro kinetickou energii celého mechanismu
M
Výsledný upravený výraz pro potenciální energii celého systému
Výpočet prvního členu Lagr. pohybové rovnice - L11(t)
roven také nule
Výsledná zobecněná síla τ1 je tedy rovna prvnímu členu
Porovnání s výsledkem získaným z Newton-Eulerových vztahů (bez vlivu vnitřních převodů)
Druhá zobecněná síla τ2, první člen L21(t)
Kinetická energie po ruční derivaci podle dq2
Druhá zobecnìná síla
Porovnání s výsledkem získaným z Newton-Eulerových vztahů (bez vlivu vnitřních převodů)
Derivace ručně podle dq3(t)
Derivace podle času
První člen je zrychlující síla, druhý tečná, třetí odstředivá síla
Porovnání s výsledkem získaným z Newton-Eulerových vztahů (bez vlivu vnitřních převodů)
Výsledné Lagrangeovy pohybové rovnice - bez vnitřních převodů
Pozn. - Nejsou uvažovány gyroskopické efekty
Zavedení nových koeficientů - zahrnují hmotnostní parametry a polohy těžišť
kde
Porovnání výsledků s výpočtem podle N-E vztahů
zob.síla tau =
Opačná úloha - zjištění počátečního vektoru zrychlení DDQ(t)