本发明属于计算机动画及虚拟现实,尤其涉及一种支承装置及支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法。
背景技术:
1、圆柱形“产品”为保证在地面上可靠停放需要设计一种可折展支承腿装置。支承装置沿包装容器轴向布置若干组,展开时满足包装容器停放要求,折叠后不存在突出包装容器外包络的结构。采用带压簧直线伸缩杆1-4作为展开动力源,同时支承装置展开状态时直线伸缩杆为拉杆。为保证支承的稳定性要求支撑装置展开后的横向支撑宽度k≥kmin同时要求包装容器离地间隙h≥hmin。
2、从展开到折叠状态时,直线伸缩杆行程先增长再略有减小。因此,不能只根据折叠状态伸缩杆长度设计直线伸缩杆机械结构,防止在折叠状态之前直线杆触底,这就需要对直线伸缩杆的极限长度进行优化设计。
3、因此,提出一种支承装置及支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,来解决现有技术存在的困难,是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明提出一种支承装置及支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,通过对直线伸缩杆拉杆极限长度的优化,从而提高支承机构的可靠性和稳定性。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种支承装置,包括:一对主支承杆,两主支承杆之间固定有第一连接轴和第二连接轴,第一连接轴上转动设置有直线伸缩杆。
4、上述的装置,可选的,直线伸缩杆的下耳安装在第一连接轴上,使直线伸缩杆进行转动,直线伸缩杆的上耳转动设置有第三连接轴,第三连接轴上左右两侧转动设置连杆,连杆上另一端转动设置第二耳座。
5、上述的装置,可选地,第二连接轴上固定有锁紧销,主支承杆远离锁紧销的一端均转动设置有第一耳座,第一耳座上固定有定位销,主支承杆远离第一耳座的一端安装有足套。
6、一种支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,用于实现如上述任一项所述的一种支承装置,具体步骤为:
7、s1:根据支承装置约束条件预估一个直线伸缩杆长度,并在adams软件中进行运动学仿真确定直线伸缩杆在支承装置折叠过程中的最大伸长长度lmax;
8、s2:根据几何关系确定主支承杆的极限展开角度,进而确定支承装置展开后横向支承宽度k,包装容器离地间隙h;
9、s3:采用遗传算法对直线伸缩杆的极限长度进行优化求解,以满足支承装置约束条件,并确保支承装置的使用性能;
10、s4:通过adams软件运动学仿真验证优化计算结果。
11、上述的方法,可选的,s1的具体内容为:
12、通过adams运动学仿真观察直线伸缩杆长度随时间变化曲线确定直线伸缩杆在支承装置折叠过程中的最大伸长长度lmax,根据极限长度llim>最大伸长长度lmax用来预估极限长度的范围。
13、上述的方法,可选的,s2中确定主支承杆的极限展开角度的内容为:
14、在三角形abd中,根据几何关系计算出∠bad的大小,并确定b点的坐标,进而确定主支承杆的极限展开角度;
15、其中,a点为主支承杆转轴位置、b点为主支承杆着地点、c点为直线伸缩杆与主支承杆连接处转轴位置、d点为直线伸缩杆转轴位置。
16、上述的方法,可选的,s3中支承装置约束条件包括:
17、支承机构展开后横向支承宽度不低于k,包装容器离地间隙不低于h;
18、极限长度llim>最大伸长长度lmax。
19、上述的方法,可选的,将优化后的直线伸缩杆长度在adams软件中进行运动学仿真,观察直线伸缩杆长度随时间变化曲线,验证计算结果。
20、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明提供了一种支承装置及支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,具有以下有益效果:
21、1.提高支承机构的可靠性和稳定性:通过对直线伸缩杆的极限长度进行优化,可以确保支承装置在展开和折叠过程中的稳定性,从而提高整体的可靠性;
22、2.优化设计过程:使用遗传算法进行优化求解,这是一种模拟自然选择过程的搜索算法,能够在复杂的设计空间中找到最优解,提高设计效率;
23、3.减少设计迭代:通过adams软件进行运动学仿真,可以在设计阶段预测和验证直线伸缩杆在支承装置折叠过程中的最大伸长长度,减少实际物理原型的制造和测试,从而降低成本和时间;
24、4.确保使用性能:优化后的直线伸缩杆长度不仅满足结构约束,还确保了支承装置的使用性能,如承载能力、操作便利性等;
25、5.增强安全性:通过确保直线伸缩杆不会在折叠状态之前触底,优化方法避免了可能由于设计不当导致的安全问题;
26、6.适应性强:该优化方法可以适用于不同尺寸和形状的支承装置,具有很好的适应性和通用性。
1.一种支承装置,其特征在于,包括:一对主支承杆(4),两主支承杆(4)之间固定有第一连接轴(7)和第二连接轴(12),第一连接轴(7)上转动设置有直线伸缩杆(3)。
2.根据权利要求1所述的一种支承装置,其特征在于,直线伸缩杆(3)的下耳(14)安装在第一连接轴(7)上,使直线伸缩杆(3)进行转动,直线伸缩杆(3)的上耳(13)转动设置有第三连接轴(8),第三连接轴(8)上左右两侧转动设置连杆(5),连杆(5)上另一端转动设置第二耳座(6)。
3.根据权利要求2所述的一种支承装置,其特征在于,第二连接轴(12)上固定有锁紧销(11),主支承杆(4)远离锁紧销(11)的一端均转动设置有第一耳座(2),第一耳座(2)上固定有定位销(9),主支承杆(4)远离第一耳座(2)的一端安装有足套(15)。
4.一种支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,其特征在于,用于实现如权利要求1-3任一项所述的一种支承装置,具体步骤为:
5.根据权利要求4所述的一种支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,其特征在于,s1的具体内容为:
6.根据权利要求4所述的一种支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,其特征在于,
7.根据权利要求4所述的一种支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,其特征在于,
8.根据权利要求4所述的一种支承装置的直线伸缩杆极限长度优化方法,其特征在于,s4具体内容为:
