机械工程学报

作者：杨炜烽, 刘检华, 吕乃静, 马江涛

单位：1. 北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081;2. 北京邮电大学现代邮政学院(自动化学院) 北京 100876

关键词：活动线缆,弹性细杆理论,运动仿真,位置动力学,碰撞响应；

基金：国防基础科研(JCKY2022203C048)、国家自然科学基金(51935003,52305524)和中央高校基本科研业务费(2022RC23)资助项目。

针对虚拟环境下活动线缆的运动仿真问题，提出一种基于位置动力学的线缆运动过程仿真方法。该方法首先建立离散Cosserat杆模型描述线缆位姿和变形，并构建约束函数来限制线缆变形和避免线缆发生干涉。随后基于位置动力学进行线缆运动仿真：在每轮位姿求解时，先结合受力与速度预估离散点位置，然后修正离散线缆位姿以满足约束要求，并更新离散点的位置与速度，重复进行上述步骤完成运动过程仿真。最后建立了系列验证实例，对线缆的拉伸、弯曲和扭转变形以及碰撞的响应进行了仿真，并分析比较了不同材料线缆的变形结果，验证了该线缆运动仿真算法的良好计算速度和仿真真实性。

来源：2024年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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