华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2009, Vol. 37 ›› Issue (2): 54-59.

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图论技术在机械系统运动链识别算法中的应用

袁清珂1 李伟光刘大慧张明天1   

  1. 1. 广东工业大学 机电工程学院, 广东 广州 510006; 2. 华南理工大学 机械与汽车工程学院, 广东 广州 510640
  • 收稿日期:2008-09-18 修回日期:2008-11-12 出版日期:2009-02-25 发布日期:2009-02-25
  • 通信作者: 袁清珂(1963-),男,教授,博士,主要从事知识工程、多刚体动力学、企业信息化等的研究. E-mail:qkyuan@gdut.edu.cn
  • 作者简介:袁清珂(1963-),男,教授,博士,主要从事知识工程、多刚体动力学、企业信息化等的研究.
  • 基金资助:

    广东省科技计划项目(2005810201028);广东省粤港招标项目(2006168201)

Application of Graph Theory to Identification Algorithm of Kinematic Chain in Mechanical System

Yuan Qing-ke1  Li Wei-guang2  Liu Da-hui1  Zhang Ming-tian1   

  1. 1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, Guangdong, China; 2. School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China
  • Received:2008-09-18 Revised:2008-11-12 Online:2009-02-25 Published:2009-02-25
  • Contact: 袁清珂(1963-),男,教授,博士,主要从事知识工程、多刚体动力学、企业信息化等的研究. E-mail:qkyuan@gdut.edu.cn
  • About author:袁清珂(1963-),男,教授,博士,主要从事知识工程、多刚体动力学、企业信息化等的研究.
  • Supported by:

    广东省科技计划项目(2005810201028);广东省粤港招标项目(2006168201)

摘要: 将机械系统中的机构视为图论中的网络系统,用图论概念描述机构的拓扑形态和结构.根据机构约束运动的特点,研究了机构的拓扑网络表示方法,提出了机构有向网络图关联矩阵和回路矩阵的新概念,开发了计算机自动识别机构运动链的算法,在此基础上可快速建立机械系统的运动方程,实现机械系统的计算机辅助分析.该研究成果已成功应用于所开发的机械系统计算机辅助分析软件MSCAA.

关键词: 机械系统, 运动链, 图论, 拓扑网络, 自动识别

Abstract:

By introducing the graph theory in the analysis of mechanical systems, this paper considers a mechanism as a network system of graph theory, employs the graph knowledge to describe the topology pattern and structure of a mechanism. Then, according to the characteristics of the constrained motion of a mechanism, a description method of the topology network is explored, the new concepts of incidence matrix and circuit matrix of the mechanism di- graph are put forward, an automatic computer identification algorithm of the kinematic chain of a mechanism is pro- posed, and on this base the motion equations of mechanical systems can be rapidly established for computer-aided analysis. The research results have been successfully applied to the development of a programmed software MSCAA ( mechanical-system computer-aided analysis).

Key words: mechanical system, kinematic chain, graph theory, topology network, automatic identification