2 Laboratoriya ishi Sanoat manipulyatori ishlashini modellashtirish Ishning maqsadi

Ish tavsifi.
Ushbu ish talaba har qanday CAD tizimida uch o'lchovli modellarni yaratish ko'nikmalariga ega ekanligini taxmin qiladi. Avval siz manipulyatorning allaqachon yaratilgan 3D modelini CAD tizimidan V-REP-ga import qilishingiz kerak. Buning uchun *.STL kengaytmasi bilan manipulyatorning yig'ilishini saqlang. Har bir montaj elementi alohida fayl sifatida saqlanadi. STL formatida saqlangan fayllar koordinatalarini saqlab qoladi va kelajakda ular bilan V-REP dasturida ishlash qulay bo'ladi.
V-REP-ni ishga tushiring va asosiy menyuda [Fayl ->Import ->Mesh…], …-ni bajaring, barcha saqlangan STL fayllarini tanlang va “Ochish” tugmasini bosing.
Ko'rsatilgan oynada "1 birlik 1 millimetrni ifodalaydi" joyini tanlang, bu sizga yangi koordinatalar tizimida to'g'ri o'lchovni o'rnatishga imkon beradi, shuningdek, "Mesh orientation" ni o'zgartirish kerak bo'lishi mumkin. Barcha sozlamalar to'g'ri o'rnatilgandan so'ng, "OK" tugmasini bosiladi (2-rasm).

2-rasm - Fayllarni import qilish sozlamalari
Importdan so'ng barcha modellar asosiy oynada ko'rsatilishi kerak (misol 3-rasmda ko'rsatilgan). Bundan tashqari, asosiy oyinadagi ob'ektlar ierarxiyasida sanoat manipulyatorining har bir qismiga mos keladigan yangi komponentlar paydo bo'lganligini ko'rishingiz mumkin.

3-rasm - CAD tizimidan import qilingan manipulyatorga misol.
Keling, V-REP-ga import qilgan har bir komponentning shakli turini ko'rib chiqaylik. Turlarni aniqlash uchun komponent nomining chap tomonidagi piktogrammalardan foydalanish qulay. Endi barcha komponentlar Composite Random Shapes turiga kiradi. Bundan tashqari, 3-rasmda ko'rsatilganidek, faqat ushbu turdagi bunday murakkab geometriyaga ega bo'lishi mumkinligini tushunish mumkin.
Kelajakda asosiy oyna ierarxiyasi bilan ishlashni qulayroq qilish uchun biz manipulyatorning har bir qismiga nom beramiz. Nom qaysi komponent ekanligi haqida ma'lumotni o'z ichiga olishi kerak (masalan, bazaga yaqinlik yoki oson aniqlash uchun boshqa ma'lumotlar).
Ushbu bosqichda mavjud bo'lgan elementlar simulyatsiya uchun ishlatilishi mumkin, ammo bu tavsiya etilmaydi, chunki ushbu turdagi elementlar fizik model xususiyatlarni hisoblash uchun maqbul emas. Shuning uchun biz fizik modelni simulyatsiya qilish uchun ishlatiladigan ushbu elementlarning o'zgartirilgan nusxalarini yaratamiz.
Har bir komponentni tanlang, uning nomini sichqonchaning o‘ng tugmasi bilan bosing va ochilgan menyudan [Add Convex decomposition of selection]-ni tanlang.
Shuni ta'kidlash kerakki, "Target nb of triangles of decimated mesh" parametrini o'zgartirganda, siz yaratilgan ob'ektning to'r detalini sozlashingiz mumkin. Tavsiya etilgan qiymat diapazoni 500 dan 1000 gacha. Asbobning kontekst oynasida optimallashtirilgan tarmoq yaratish imkonini beruvchi bir qator boshqa variantlar ham mavjud.
Kerakli parametrlarni o'rnatgandan so'ng (4-rasm) "OK" tugmasini bosing. Bu manipulyatorning barcha komponentlari uchun takrorlanishi kerak. E'tibor bering, yangi elementlar paydo bo'ldi va ularning chap tomonidagi piktogrammalar bizda mavjud bo'lgan elementlarning piktogrammalaridan farq qiladi.

4-rasm - Modellashtirish dinamikasi uchun optimallashtirilgan to'rga ega nusxani yaratish oynasi
Bundan tashqari, yangi komponentlarning nomini asl nusxalari bilan bir xil nomlarga ega bo'lishlari uchun o'zgartirish tavsiya etiladi, faqat "_dyn" oxiri qo'shilishi bilan (nomda faqat lotin harflariga ruxsat berilganligini unutmang).
Shundan so'ng, siz asl komponentlarni ularning nusxalari ("_dyn") bilan bog'lashingiz kerak, shunda dinamik komponentlar asl komponentlar uchun "asosiy" bo'ladi. Buni asosiy oyna ierarxiyasida asl komponentni tanlash (sichqonchaning chap tugmasi bosilgan holda) va dinamik xususiyatlarga ega nusxasiga sudrab olib borish orqali "drag va drop" usuli yordamida amalga oshirilishi mumkin. Xuddi shunday operatsiya manipulyatorning barcha komponentlari uchun bajarilishi kerak. Natija 5-rasmda ko'rsatilganiga o'xshash bo'lishi kerak.

5-rasm. Manipulyatorning oyna ierarxiyasiga misol/
Endi dasturda bir-birining ustiga chiqadigan ob'ektlar mavjud va bu ob'ektlarni turli xil displey qatlamlariga ajratish kerak. Buning uchun optimallashtirilgan tarmoqqa ega elementni tanlang va “Свойства” vositasini yoqing. «Common» yorlig'ida biz "Camera visibility layer" bandini topamiz va birinchi qator uchun qiymatlarni 0000 0000 va ikkinchi qator uchun 1000 0000 ga o'rnatamiz. Shunga o'xshash operatsiya optimallashtirilgan tarmoqqa ega bo'lgan boshqa elementlar bilan amalga oshirilishi kerak.
Natijada, biz vizual boshlang'ich manipulyatorni olamiz, ammo qatlamlar vositasidan foydalanib, siz boshqa turdagi komponentlarni ko'rsatishga o'tishingiz mumkin. 6-rasmda faqat mash optimallashtirilgan elementlarning ekranini ko'rsatadi.

6-rasm - Manipulyatorning namunasi.
Endi elementlarni shunday sozlash kerakki, dinamika uchun optimallashtirilgan elementlar dinamikani modellashtiradi va asl komponentlar hisob-kitoblarda qatnashmaydi, faqat dinamik elementlarning harakatini takrorlaydi. Shunday qilib, dinamik elementning "Свойства" ni oching va "Show dynamic properties dialog" tugmasini bosing. Keyinchalik, "Body is Respondable" va "Body is dynamic" funksiyalarini yoqishingiz kerak. Dinamik parametrlarda “Compute mass and inertia properties for selected…” tugmasini bosib, geometriya asosida massa va inersiya momentlarini avtomatik hisoblash (7-rasm), shundan so‘ng materialning zichligini kiritishingiz kerak va V-REP. barcha dinamik ko'rsatkichlarni hisoblab chiqadi. Yuqoridagi operatsiya manipulyatorning taglikdan tashqari barcha qismlari uchun takrorlanishi kerak. Manipulyatorning asosi mahkamlangan va uni dinamik element sifatida ko'rib chiqmaslik kerak, ammo "Respondable" xususiyati yoqilgan bo'lishi kerak.

7-rasm - Ob'ektlarning dinamik xususiyatlarini o'rnatish oynasi
V-REP o'zaro ta'sir niqobini o'rnatish funksiyasiga ega. Niqobdan foydalanib, siz dasturga qaysi elementlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni e'tiborsiz qoldirishni aytishingiz mumkin. Ko'pincha ikkita qattiq jism ilgak yordamida ulanadi va haqiqiy vaziyatda ular bir-biriga ta'sir qilmaydi. Ammo V-REP dasturida, modellashtirishda biz qo'pol to'rni olishimiz mumkin, buning asosida hisoblash amalga oshiriladi. Bu ikkita qo'shni elementning to'rlarining tegishiga olib keladi va bu muammoni hal qilish uchun kompyuter resurslarini oshiradigan nozikroq to'rni qayta yaratish kerak bo'ladi. Maskalardan foydalanib, siz bunday muammolarni osongina hal qilishingiz mumkin.
Manipulyatorning qo'shni elementlarining o'zaro ta'sirini hisoblashdan chiqarib tashlash uchun ob'ekt maskalaridan foydalanamiz. Buni amalga oshirish uchun asosiy elementning xususiyatlarini oching (manipulyator bazasi, sobit havola) va 8-rasmda ko'rsatilganidek, niqobni o'rnating.

8-rasm - Niqobni o'rnatish
Bundan tashqari, daraxtsimon ierarxiyasi tuzilishining har bir keyingi elementi oldingi elementning niqobidan farq qiladigan mahalliy niqobga ega bo'lishi kerak. Masalan, asosiy elementdan keyingi "Local respondable mask" 11110000 bo'ladi, keyingisi esa baza bilan bir xil niqobga ega bo'ladi ("00001111") va hokazo.