副標(biāo)題#e#    為了更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?提高實(shí)驗(yàn)效率,作者以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的要求、實(shí)驗(yàn)原理、方法為藍(lán)本,用計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù),模擬仿真該實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程,設(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).應(yīng)用該系統(tǒng),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前在計(jì)算機(jī)上對(duì)自己所設(shè)計(jì)方案的可行性、正確性進(jìn)行可視化驗(yàn)證,然后再進(jìn)行實(shí)際的拼接,提高了實(shí)驗(yàn)效率.
   
    1虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能
   
    1)必須具備齊全的模型、而且盡量接近實(shí)物,這樣才能對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行真實(shí)的模擬.
    2)靈活性強(qiáng),零件的參數(shù)能根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)尺寸驅(qū)動(dòng)功能,即改變其中一個(gè)零件的參數(shù)后,只需要重建模型,其它零件的相應(yīng)點(diǎn)的位置會(huì)跟著發(fā)生改變,零件之間依然保持相應(yīng)的聯(lián)結(jié)關(guān)系,而不需重新進(jìn)行裝配.
    3)對(duì)于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的模擬仿真功能.
    4)具有運(yùn)動(dòng)特性分析和動(dòng)力特性分析的功能.
    5)具有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)功能.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖如圖1所示.

    
    2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法
   
    虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)選用的平臺(tái)是三維設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)SolidWorks。SolidWorks它是基于Windows的全參數(shù)化特征造型軟件,可十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖,以參數(shù)化和特征建模的技術(shù)為核心,為設(shè)計(jì)人員提供了良好的設(shè)計(jì)環(huán)境,還可以方便地對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開(kāi)發(fā).用戶二次開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序,可直接掛在SolidWorks的菜單下,形成統(tǒng)一的界面.一般而言,開(kāi)發(fā)人員首先需要在SolidWorks的界面上添加自己的菜單項(xiàng),以此作為激活用戶程序的接口,完成與用戶的數(shù)據(jù)交換。
   
    SolidWorks的API(Application Programming Interface應(yīng)用編程接口)提供了兩種接口方式:有OLE Automation的Idispatch和作為Windows基礎(chǔ)的COM(Component Object model).Idispatch的方法可用于VB、VBA或VC的開(kāi)發(fā)環(huán)境,常作為快速開(kāi)發(fā)的手段.本文開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所使用的程序就是采用的Idispatch接口方法,用VC++6.0編寫的.在程序編好后,編譯即可形成DLL文件.不同的操作系統(tǒng)需要用不同的設(shè)置:Windows95/98采用"MBCS";WindowsNT/2000采用"Unicode";生成需要的3dll文件后,就可以使用SolidWorks的"文件/打開(kāi)"菜單,在過(guò)濾器中選擇"AddIns(3.dll)",加載自己的DLL.若該DLL在注冊(cè)表中注冊(cè)成功,還可使用"工具/插件"菜單進(jìn)行一次性加載,以后啟動(dòng)SolidWorks,就可自動(dòng)加載該DLL,無(wú)須再進(jìn)行加載操作,十分方便.
   
    3系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
   
    3.1實(shí)驗(yàn)裝配零件庫(kù)的建立
   
    為了滿足模型齊全的要求,筆者選用SolidWorks2001進(jìn)行零件的三維造型,并把所有實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要用到的零件做成了一個(gè)零件庫(kù).通過(guò)對(duì)SolidWorks進(jìn)行設(shè)置,可以使自己創(chuàng)建的零件庫(kù)像工具條一樣陳列在SolidWorks主窗口中.具體方法是:通過(guò)選擇SolidWorks主菜單中的工具選項(xiàng)選擇文件位置,將文件夾顯示為調(diào)色板零件,再選"添加",選中自己的零件庫(kù)文件夾的存放位置.要使用這個(gè)零件庫(kù),只需要打開(kāi)它就可以了.方法是,啟動(dòng)SolidWorks后,在工具下選擇FeaturePalette,隨后便有一個(gè)小窗口被打開(kāi),選中用戶添加的文件夾,就會(huì)有一個(gè)新的窗口打開(kāi),創(chuàng)建的零件庫(kù)內(nèi)所有零件都以圖標(biāo)的形式陳列在窗口內(nèi),就好象在真實(shí)實(shí)驗(yàn)里看到的擺放在實(shí)驗(yàn)室里的零件一樣.但使用起來(lái)比在真實(shí)實(shí)驗(yàn)室里方便多了,你只需要移動(dòng)滑動(dòng)條,就可以找到所需要的零件.