[发明专利]平面闭式复铰运动链的编号矩阵描述方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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P_n，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a_i,j(i＝j)均为0，编号矩阵的其它元素a_i,j(i≠j,i＝1,…,n；j＝1,…,n)为连接运动副P_i和运动副P_j的构件的编号，当运动副P_i和运动副P_j没有连接时，a_i,j＝0。

优选地，将所述编号矩阵A的元素a_i,j进行bool运算，当元素a_i,j＝0时，元素值不变，当元素a_i,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P_i和运动副P_j没有连接时a_i,j＝0，当运动副P_i和运动副P_j有连接时a_i,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P_n与各构件的连接关系。

优选地，检索编号矩阵A，当运动副P_i对应的i行元素的构件编号出现的次数为k，运动副P_i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P_i对应的i列元素的构件编号出现的次数为k，运动副P_i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P_i对应的i行元素a_i,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P_i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P_i对应的i列元素a_i,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P_i处的铰链为m元复铰，其中m≥3。

优选地，对运动副P_i对应的i行元素a_i,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P_i的数组代号，进而取得数组代号与运动副P_i连接关系对应的运动副类型表。

优选地，对运动副P_i对应的i列元素a_i,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P_i的数组代号，进而取得数组代号与运动副P_i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P_i的连接关系进行检索，取得带运动副P_i的构件属性表。