Описание программы

Моделирующая программа написана на языке ООП Visual C# 4.0 [5] и выполняет следующие операции:

-решение обратной задачи кинематики для заданных контрольных точек (начальной, конечной и промежуточных);

-планирование сглаженной траектории в обобщенных координатах методом интерполяции полиномом Лагранжа;

-решение прямой задачи кинематики в каждой точке геометрическим методом;

-визуализацию движения трехзвенного манипулятора;

-построение графиков зависимостей обобщенных координат q₁, q₂, q₃, а также их скоростей и ускорений от времени.

Программа построена по блочно-модульному типу с использованием многократно вызываемых методов и событий. Моделирующая программа включает в себя следующие основные методы и события:

- TimeIntervals – метод создает массив значений времени, в соответствии со временем прохождения каждого участка (всего 80 элементов);

- Result4x4 – метод, по заданным значениям углов Эйлера j, q, y и положениям схвата () в начальной, конечной и промежуточных точках составляются матрицы однородных преобразований;

- OZK – метод для решения обратной задачи кинематики, с точки зрения алгебраического подхода, для каждого звена в начальной, конечной и промежуточных точках;

- Lagrange – метод для реализации интерполяции с помощью формулы Лагранжа;

- LagrangeSpeed – метод для реализации интерполяции с помощью формулы Лагранжа (нахождения скорости – первая производная полинома по времени);

- LagrangeAcceleration – метод для реализации интерполяции с помощью формулы Лагранжа (нахождения ускорения – вторая производная полинома по времени);

- PZK – метод для решения прямой задачи кинематики в каждой точке геометрическим методом;

- DrawDimension – графический метод, производит разметку осей графиков с обобщенными координатами в соответствии с масштабом графиков;

- DrawManipulator – графический метод осуществляет визуализацию движения трехзвенного манипулятора в декартовых координатах;

- DrawPosition – графический метод осуществляет построение графиков положения всех звеньев в обобщенных координатах;

- DrawSpeed - графический метод осуществляет построение графиков скорости всех звеньев в обобщенных координатах;

- DrawAcceleration – графический метод осуществляет построение графиков ускорений всех звеньев в обобщенных координатах;

- buttonDecart_Click – обработчик события Click, запускает метод DrawManipulator;

- buttonObobs_Click – обработчик события Click, запускает метод DrawPosition;

- buttonSkor_Click – обработчик события Click, запускает метод DrawSpeed;

- buttonUskor_Click – обработчик события Click, запускает метод DrawAcceleration;

Для хранения в памяти значений обобщенных координат, их скоростей и ускорений используются массивы типа double[, ]. Размер массива определен заранее, исходя из шага квантования dt=0.05 с и общего времени по заданию T=4 c (всего 80 элементов).

Построение графических объектов (манипулятора, графиков зависимостей) осуществляется в режиме 600х500 точек.