平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法技术

本发明专利技术涉及机构运动链领域，公开了一种平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，对运动链的构件和运动副进行编号，其中运动副为Pn，并生成n×n编号矩阵A。本发明专利技术平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法省去了拓扑图的关系表达，防止了信息丢失，且编号矩阵与运动链一一对应，能够唯一表示一个运动链，由编号矩阵可直接画出运动链结构简图。

【技术实现步骤摘要】
平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法
本专利技术涉及机构运动链领域，具体涉及一种平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法。
技术介绍
研究机构学的基础是运动链特征分析，运动链的描述在机构学中扮演着非常重要的角色。对于传统的表示方法，一般是将运动链简图转化成拓扑图，再将拓扑图转换成矩阵，并进行相关的运算。而在对结构简图画拓扑图时，由于包含复合铰链，导致拓扑图表达比较繁琐，且由于拓扑图的画法和形式也是多种多样的，容易丢失一部分信息，例如运动副的属性等，在拓扑图转换成矩阵时，矩阵中又丢失一部分信息，例如杆件编号等。因此需要一种表达方法，避免上述问题，防止运动副属性和杆件编号等信息的丢失。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，省去了拓扑图的关系表达，防止了信息丢失，且编号矩阵与运动链一一对应，能够唯一表示一个运动链，由编号矩阵可直接画出运动链结构简图。为实现上述目的，本专利技术所设计的一种平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，对运动链的构件和运动副进行编号，其中运动副为Pn，并生成n×n编号矩阵A：式中，n为运动副的数量，编号矩阵的对角线元素ai,j(i＝j)均为0，编号矩阵的其它元素ai,j(i≠j,i＝1,…,n；j＝1,…,n)为连接运动副Pi和运动副Pj的构件的编号，当运动副Pi和运动副Pj没有连接时，ai,j＝0。优选地，将所述编号矩阵A的元素ai,j进行bool运算，当元素ai,j＝0时，元素值不变，当元素ai,j≠0时，元素值取值1，取得邻接矩阵B。优选地，检索编号矩阵A，当运动副Pi和运动副Pj没有连接时ai,j＝0，当运动副Pi和运动副Pj有连接时ai,j＝1，取得运动链的关联矩阵C，其中行号代表构件编号，列号表示运动副编号，表达运动副Pn与各构件的连接关系。优选地，检索编号矩阵A，当运动副Pi对应的i行元素的构件编号出现的次数为k，运动副Pi对应的i行元素的构件为g元构件，g＝k+1，取得运动链构件的属性表。优选地，检索编号矩阵A，当运动副Pi对应的i列元素的构件编号出现的次数为k，运动副Pi对应的i行元素的构件为g元构件，g＝k+1，取得运动链构件的属性表。优选地，检索编号矩阵A，当运动副Pi对应的i行元素ai,j(i,j＝1,2,,…,n)中有m个及m个以上非0且不相等的值，则运动副Pi处的铰链为m元复铰，其中m≥3。优选地，检索编号矩阵A，当运动副Pi对应的i列元素ai,j(i,j＝1,2,,…,n)中有m个及m个以上非0且不相等的值，则运动副Pi处的铰链为m元复铰，其中m≥3。优选地，对运动副Pi对应的i行元素ai,j(i,j＝1,2,…,n)进行广义运算，剔除非零元素，对大于2个的相同构件编号保留2个，取得每个运动副Pi的数组代号，进而取得数组代号与运动副Pi连接关系对应的运动副类型表。优选地，对运动副Pi对应的i列元素ai,j(i,j＝1,2,…,n)进行广义运算，剔除非零元素，对大于2个的相同构件编号保留2个，取得每个运动副Pi的数组代号，进而取得数组代号与运动副Pi连接关系对应的运动副类型表。优选地，通过对运动副类型表中运动副Pi的连接关系进行检索，取得带运动副Pi的构件属性表。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：省去了拓扑图的关系表达，防止了信息丢失，且编号矩阵与运动链一一对应，能够唯一表示一个运动链，由编号矩阵可直接画出运动链结构简图。附图说明图1为本专利技术平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法中一个运动链的结构示意图。图中各部件标号如下：第一构件1、第二构件2、第三构件3、第四构件4、第五构件5、第六构件6、第七构件7、第八构件8、第九构件9、第十构件10、第一运动副11、第二运动副12、第三运动副13、第四运动副14、第五运动副15、第六运动副16、第七运动副17、第八运动副18、第九运动副19、第十运动副20、第十一运动副21。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。一种平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，对运动链的构件和运动副进行编号，其中运动副为Pn，并生成n×n编号矩阵A：式中，n为运动副的数量，编号矩阵的对角线元素ai,j(i＝j)均为0，编号矩阵的其它元素ai,j(i≠j,i＝1,…,n；j＝1,…,n)为连接运动副Pi和运动副Pj的构件的编号，当运动副Pi和运动副Pj没有连接时，ai,j＝0。将编号矩阵A的元素ai,j进行bool运算，当元素ai,j＝0时，元素值不变，当元素ai,j≠0时，元素值取值1，取得邻接矩阵B；检索编号矩阵A，当运动副Pi和运动副Pj没有连接时ai,j＝0，当运动副Pi和运动副Pj有连接时ai,j＝1，取得运动链的关联矩阵C，其中行号代表构件编号，列号表示运动副编号，表达运动副Pn与各构件的连接关系；检索编号矩阵A，当运动副Pi对应的i行或i列元素的构件编号出现的次数为k，运动副Pi对应的i行元素的构件为g元构件，g＝k+1，取得运动链构件的属性表；检索编号矩阵A，当运动副Pi对应的i行或i列元素ai,j(i,j＝1,2,,…,n)中有m个及m个以上非0且不相等的值，则运动副Pi处的铰链为m元复铰，其中m≥3；对运动副Pi对应的i行或i列元素ai,j(i,j＝1,2,…,n)进行广义运算，剔除非零元素，对大于2个的相同构件编号保留2个，取得每个运动副Pi的数组代号，进而取得数组代号与运动副Pi连接关系对应的运动副类型表；通过对运动副类型表中运动副Pi的连接关系进行检索，取得带运动副Pi的构件属性表。结合图1所示，该图为一个运动链C1的结构简图，对运动链的构件和运动副进行编号，该运动链中包括第一运动副11、第二运动副12、第三运动副13、第四运动副14、第五运动副15、第六运动副16、第七运动副17、第八运动副18、第九运动副19、第十运动副20、第十一运动副21以及按图中关系连接上述运动副的第一构件1、第二构件2、第三构件3、第四构件4、第五构件5、第六构件6、第七构件7、第八构件8、第九构件9和第十构件10，并生成11×11编号矩阵编号矩阵的元素ai,j表示运动链C1的运动副Pi和运动副Pj的连接关系，例如，编号矩阵中a3,4表示第三运动副13与第四运动副14相连，连接的构件为第四构件4。编号矩阵非常简洁，包含了运动链C1的全部信息，如下所示：1、将编号矩阵的元素ai,j进行bool运算，当元素ai,j＝0时，元素值不变，当元素ai,j≠0时，元素值取值1，取得邻接矩阵邻接矩阵表示顶点之间相邻关系的矩阵，在运动链C1中表示运动副与运动副连接关系。2、检索编号矩阵当运动副Pi和运动副Pj没有连接时ai,j＝0，当运动副Pi和运动副Pj有连接时ai,j＝1，取得运动链的关联矩阵表达运动副Pn与各构件的连接关系，其中行号代表构件编号，列号表示运动副编号。例如：在编号矩阵中第九行或者第九列表示第九运动副19与各个构件之间的连接关系，可以得到第九运动副19与第七构件7、第八构件8及第九构件9相连，在关联矩阵中可以清晰的体现，ai,j＝1，运动副Pi和运动副Pj相连。3、检索编号矩阵当运动副Pi对应的i行或i列元素的构件编号出现的次数为k，运动副Pi对应的i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，其特征在于：对运动链的构件和运动副进行编号，其中运动副为Pn，并生成n×n编号矩阵A：

【技术特征摘要】
1.一种平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，其特征在于：对运动链的构件和运动副进行编号，其中运动副为Pn，并生成n×n编号矩阵A：式中，n为运动副的数量，编号矩阵的对角线元素ai,j(i＝j)均为0，编号矩阵的其它元素ai,j(i≠j,i＝1,…,n；j＝1,…,n)为连接运动副Pi和运动副Pj的构件的编号，当运动副Pi和运动副Pj没有连接时，ai,j＝0。2.根据权利要求1所述平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，其特征在于：将所述编号矩阵A的元素ai,j进行bool运算，当元素ai,j＝0时，元素值不变，当元素ai,j≠0时，元素值取值1，取得邻接矩阵B。3.根据权利要求1所述平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，其特征在于：检索编号矩阵A，当运动副Pi和运动副Pj没有连接时ai,j＝0，当运动副Pi和运动副Pj有连接时ai,j＝1，取得运动链的关联矩阵C，其中行号代表构件编号，列号表示运动副编号，表达运动副Pn与各构件的连接关系。4.根据权利要求1所述平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，其特征在于：检索编号矩阵A，当运动副Pi对应的i行元素的构件编号出现的次数为k，运动副Pi对应的i行元素的构件为g元构件，g＝k+1，取得运动链构件的属性表。5.根据权利要求1所述平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法，其特征在于：检索编号矩阵A，当运动副Pi对应的i列元素的构件编号出现的次数为k，运动副Pi对应的i行元...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，孔建益，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42