UM 3D 접촉

UM 3D 접촉

 3D Contact simulation module (UM 3D Contact)


소개

응용프로그램
 이론소개

Introduction

 

보편적 인 메커니즘 5.0은 UM 3D 연락 모듈이 포함되어 있습니다. 이 모듈은 연락처 매니 폴드 (그래픽 객체)에 의해 접촉 상호 작용 시뮬레이션 할 수 있습니다.실현 접촉 알고리즘은 임의의 볼록 다면체 상호 작용의 시뮬레이션을 기반으로합니다. 상자, 원통, 원추, 타원체, 그리고 다면체 : 공급 프리미티브 집합은 다음과 같은 유형이 포함되어 있습니다.

접촉 상호 작용의 시뮬레이션을 허용하려면, 사용자는 접촉 매니 폴드 설정해야합니다. 연락처 매니 폴드 몸은 서로간에 상호 작용을 할 것이다. 신체의 쌍의 접촉 상호 작용의 매개 변수가 정의 온 / 오프 추가로 설정할 수 있습니다.

몸의 그래픽 개체는 접촉 매니 폴드의 그래픽 객체에 유사하지 수 있습니다. 연락처 매니 폴드 거친 설명은 실시간 시뮬레이션 작업 예를 들어 접촉 상호 작용의 시뮬레이션 계산 노력을 줄이기 위해 사용됩니다. 또한 3D 접촉 모델은 프리미티브 파라미터를 지원합니다. 그냥 해당 매개 변수를 변경하여 상호 작용하는 기관의 다양한 구성을 고려하실 수 있습니다.

접촉력 모델은 슬라이딩 모드를 고집 모두에서 점성과 탄성을 일반 구성 요소와 건조 마찰력을 포함합니다.

 

 

Applications

 
3D 접촉 모듈은 크게 범용 기계 및 작업을 해결하는 필드에 연락처의 상호 작용 시뮬레이션의 능력을 확장합니다. 오늘 여러 상업적인 프로젝트 이미 UM 3D 연락 모듈을 사용합니다. 우리는 새로운 실현 능력 사용자들이보다 현실적이고 적절한 모델을 만들 수 있기를 바랍니다.

예제 1 : 로봇

로봇은 모듈 실질적으로 중요한 응용 프로그램 중 하나입니다. 바퀴 추적 로봇 동역학 실시간 시뮬레이션, 접촉 상호 작용의 모든 종류의 고려됩니다. 대화기구 집합은 로봇 부품, 장면 오브젝트 복잡한 모양의 장애물뿐만 아니라 지표면이 포함되어 있습니다. 로봇 매니퓰레이터 클램프 장면 오브젝트 조작 복잡한 지상 표면에 로봇 바퀴 회전 로봇과 현장에서 장애물 구조적 요소 충돌이 모델에서 시뮬레이션입니다.

KRT-2001, 2 로봇 시뮬레이션 결과의 일부는 다음 링크하여 사용할 수 있습니다 :

Robot KRT-200. Manipulation of scene objects  Robot KRT-200. Removal of obstacles by mouldboard/blade  Robot KRT-200. Operations with manipulation


1 KRT-200 로봇의 모델은 로봇 (ETECR) 기업 '로사 톰 (Rosatom) "공학 - 기술 교육 센터 전문가에 의해 개발되고있다. 저자는 제공된 재료 발레리 니 키틴 개인적으로 ETECR하고 그들의 감사를 표현한다.
2 컨트롤 패널 모델은 UM 샘플에 포함되어 있습니다 .. ..samples/robots/krt_200를 참조

예제 2 : 고대 안정성

지진 동안 골동품 번째 샘플의 안정성 considered3 4입니다. 받침대 실제 지진 동안 측정 된 데이터에 따라 3 방향으로 이동하는 표면에 선다. 받침대, 수도 : 모델은 세 기관을 포함한다. 매니 폴드가 자신의 그래픽 개체에 해당 문의하십시오.3, 4.

 



3  모델은 지진 지질, 지질 학회, 쾰른, 독일 대학의학과에서 개발되고있다. 저자는 교수 클라우스-G 자신의 감사를 표현한다. 제공된 재료 Hinzen.
4 Th모델은 UM 샘플에 포함되어 참조하십시오 ....samples/misc/earthquake.

 

예제 3 : 3 - 조각 대차 마찰 쐐기

5.3D 접촉을 사용하는 또 다른 샘플은화물 car5 세 조각 대차 마찰 쐐기 시스템의 시뮬레이션 시스템 (마찰 쐐기, 받침대와 사이드 프레임) 요소 사이의 모든 접촉 상호 작용 3D 접점 모듈의 방법론에 따라 실현된다. 따라서 해당 그래픽 개체를 기반으로 연락처 매니 폴드는 각 몸을 위해 만들어졌습니다. 이러한 그래픽 개체 CAD 모델에서 수입되었다.
고려 모델은화물 자동차의 세 조각 대차 여러 요소를 포함합니다. 이 모델 이러한 감쇠 마찰 시스템의 테스트 및 3D 접점 모듈의 능력 데모 생성됩니다.받침대의 움직임은 그 진폭과 주파수에 대한 매개 변수를 통해 표현 된 시간 함수에 의해 지정됩니다.

시뮬레이션 결과의 일부는 다음 링크하여 사용할 수 있습니다 :

  

 
5  모델은 UM 샘플에 포함되어 참조..samples/rail vehicles/wedgetest3dcontact.

 

Theory in short

 

방법은 접촉에 작은 겹침 nondeformable 3D 객체 처리합니다. 임의의 다면체 접촉력 계산을위한 충돌 감지 : 제시된 방법은 두 부분으로 구성되어 있습니다. 충돌 감지 사이러스 Beck6에 의해 일반화 된 세 가지 차원 클리핑 알고리즘을 다룬다. 접촉력 계산은 비행기 모델을 기반으로 정상 점성과 탄성 접선 건조 마찰력의 합으로 계산된다.

계산 과정을 가속화하기 위해 충돌 감지는 일반적으로 소위 원근 충돌 감지 문제 나누어 져 있습니다.지금까지 충돌 감지는 일반적으로 일반적으로 더 많은 시간이 소요되는 가까운 충돌 감지, 다음과 같은 사항에 대해 다면체 선택해야 빠른 알고리즘입니다. 다면체 주변까지 충돌 감지 국한된 분야의 첫 번째 단계에서 생성되고 교차점이 선택되어 있습니다.지금까지 충돌 감지를 통해 전달 다면체 거의 충돌 감지 알고리즘에 의해 처리됩니다.

잘 알려진
사이러스 에 의해 일반화 된 세 가지 차원 클리핑 알고리즘이 근처에 충돌 탐지 알고리즘으로 사용되는 컴퓨터 그래픽합니다. 이 알고리즘은 두 개의 볼록 다면체를 다루는 그 결과로 다른 그 반대의 하나의 다면체 거짓말 잘린 가장자리를 제공합니다.

이웃 다면체 사이의 모든 충돌이 감지 된 후, 접촉 힘은 결정해야합니다. 다면체에 속하는 잘린 모서리의 집합을 가지고, 접촉력 계산 알고리즘은 가장자리에 접점 정렬합니다. 접점 에서 다른 다면체 가까운 얼굴 결정됩니다. 즉시 포인트와 비행기 (얼굴) 얻은으로 접촉 R은 일반 점성과 탄성을 강제 N 침투 Δ 그 파생에 따라 중첩으로 계산하고, 접선 건조 마찰력 FF 할 수 있습니다.

3dtheory4
Vertex-Face and Edge-Edge penetration cases Contact points and forces

6. M. Cyrus and J. Beck. Generalized Two- and Three-Dimensional Clipping. Computers & Graphics, Vol. 3, pp. 23-28, 1978.