[发明专利]根据运动规律选择实现机构以及求解机构尺寸的方法

说明书

本发明公开了一种根据运动规律选择实现机构以及求解机构尺寸的方法，包括数据输入模块、对比数据库、数据对比模块以及数据输出模块；本发明的根据已知运动规律选择实现机构以及求解机构尺寸的方法将机构的输出用特征参数表示，通过构建完善的对比数据库，可以根据运动规律数据准确从数据库中寻找满足条件的实现机构以及该实现机构对应的最优解，准确度很高，且可以根据需要自行向对比数据库中导入需要的机构类型、该机构类型的基本尺寸组合以及每组基本尺寸组合的特征参数，使得本机构选择与求解机构尺寸的方法适用范围极广，且求解效率很高。

技术领域

本发明涉及机构选型与尺寸求解方法领域，特别是一种根据已知运动规律选择实现机构以及求解机构尺寸的方法。

背景技术

根据运动轨迹求解机构尺寸的理论发展已经有一个多世纪，主要研究方法为下列三种：几何作图法、代数法和图谱法。

几何作图法。几何作图法始于上世纪八十年代，其理论基础是从纯几何学的角度出发，研究平面刚体的有限个接近位置的运动关系。几何作图法对于根据运动轨迹求解机构尺寸的发展来说起到了很大的推动作用，在如今的相关问题研究中仍占据一定地位，其主要优点是概念清晰易理解，但是其原理上的缺陷导致其实现点数受到严格限制、误差大、综合精度低，所以在如今对精度要求很高的情况下几何作图法已很难满足设计要求。

代数法(或称解析法)。这种方法以函数逼近为理论基础，用代数法进行根据运动轨迹求解机构尺寸的一般步骤为：建立方程→求解方程→方案优选。代数法一般又可以分为以下三类：精确点法、优化法和近似运动综合法。采用上述代数方法进行根据运动轨迹求解机构尺寸时，均有各自的局限性，要么存在求解困难，要么综合精度不高，且代数法数值运算工作量巨大，出错时不易找到出错根源，并且一般不能得到多个解。

图谱法。图谱法是绘制大量连杆曲线建立图谱库，使设计者可以从图谱库中找到想实现的运动规律图谱，获取机构类型和尺寸的方法。传统曲线图谱法存在绘制工作量大、图谱数量有限、精度不高、查找费时等诸多缺陷。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种求解精度高、可给出多种实现机构以及对应于该实现机构最优解的根据已知运动规律选择实现机构以及求解机构尺寸的方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的根据运动规律选择实现机构以及求解机构尺寸的方法包括数据输入模块、对比数据库、数据对比模块以及数据输出模块；

所述对比数据库中包含有：至少一种位移规律实现机构的所有基本尺寸组合以及每组基本尺寸组合对应的特征参数，和至少一种角度规律实现机构的所有基本尺寸组合以及每组基本尺寸组合对应的特征参数；

用户将运动规律数据输入所述数据输入模块并选择其是位移数据还是角度数据，数据输入模块输出运动规律数据的特征参数至数据对比模块；

根据运动规律数据为位移数据或角度数据，所述数据对比模块将所述运动规律数据的特征参数与对比数据库中每种位移规律实现机构或角度规律实现机构的每组基本尺寸组合的特征参数对比，并计算出其与每组基本尺寸组合的特征参数的贴近度，并提取出其中贴近度最高的至少一组特征参数连同这些特征参数对应的基本尺寸组合以及实现机构类型输出到数据输出模块。

进一步地，所述特征参数的生成方法为：将运动规律数据的一个周期进行等距离散化采样，采样数值个数为2^x个，其中x为正整数；然后将采样数值进行DFT或FFT变换得到运动规律数据的2^x个特征参数。

进一步地，所述对比数据库的生成方法为：

步骤一：推导出所述位移规律实现机构或者角度规律实现机构输出的位移或角度与其原动件运动规律的关系式；