Федеральное агентство по образованию

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Кафедра «Робототехнические системы»

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по курсу

«Моделирование и исследование робототехнических систем»

Москва, 2010

Введение

Программный комплекс «Универсальный механизм» (ПК УМ) предназначен для моделирования различных механических систем. С помощью УМ можно решать такие задачи, как: синтез уравнений движения объекта, анализ его динамики (решение прямой и обратной задач кинематики и динамики), построение графиков различных переменных, а также линейный и статистический анализ. ПК УМ целесообразно применять в тех случаях когда, например, вывод уравнений движения и их анализ в силу сложности исследуемой системы не представляется возможным. С помощью данного ПК к исследуемой динамической модели можно подключать модель системы управления, что значительно расширяет масштабы возможных исследований.

В данном методическом пособии рассмотрены основные приемы создания и исследования моделей динамических систем в программном комплексе «Универсальный механизм».

1. Описание программного комплекса «Универсальный механизм»

В состав УМ входят два программных пакета: “UM Input” и “UM Simulation”.

1. Программа ввода модели um Input

Рассмотрим структуру программы “UM Input”. Для запуска программы необходимо выполнить следующие действия:

1. Пуск

2. Программы

3. Универсальный механизм 4.0

4. UM Input

После этого в верхней части экрана появится панель задач пакета UM Input. Появится новое анимационное окно. В этом окне изображена базовая система координат. Повороты камеры, приближение/удаление объекта, изменение типа графики (каркасная/объемная) производится с помощью кнопок в верхней части окна. Через контекстное меню можно настроить перспективу, задать опорную сетку и так далее. Структура анимационного окна представлена на рис.1.1.

Рис. 1.1. Анимационное окно

1. Создание графических образов

Каждое тело, входящее в состав модели, а также окружающая среда должны иметь свой графический образ. Для создания нового графического образа необходимо:

1. Перейти на ветку Графические объекты в списке элементов модели.

2. Для добавления нового графического объекта щелкните на кнопке в верхней части инспектора, см. рис. 1.2.

Рис. 1.2. Добавление нового элемента

По умолчанию созданному графическому объекту присваивается стандартное имя GO1. Можно переименовать этот графический объект. Для этого нужно перейти в поле имени графического объекта, ввести новое имя и нажать Enter, см. рис. 1.3.

Рис.1.3. Переименование графического объекта

2. Создание графических элементов

Каждый графический объект может состоять из произвольного количества графических элементов (примитивов, ГЭ). Для создания нового ГЭ необходимо:

1. Нажать кнопку Добавить графический элемент, при этом образуется новая закладка GE1.

2. Выбрать из предложенного списка тип нового ГЭ.

3. Перейти на закладку Параметры. Назначить ГЭ необходимые параметры.

4. На закладке Положение определить положение созданного ГЭ в пространстве.

5. На закладке Цвета выбрать какой-либо цвет ГЭ в качестве диффузного.

Рис. 1.4. Создание графического элемента

Замечание

Не путайте создание нового ГО и создание новых ГЭ в рамках одного графического объекта.