基于 MATLAB Simulink 的平面四连杆机构仿真 基于 MATLAB/Simulink 的平面四连杆机构仿真 一、题目及自由度分析 如图 1 所示，该平面四杆机构中有三根运动的均质钢杆，其中有两根钢杆的一端与接地点连接，第三根杆就与这两根杆剩下的端点连接起来，两个接地点就可认为是第四杆，机构中相关尺寸如图 2 所示。 计算结构自由度，三个运动杆被限制到平面内运动，因此每个杆都有两个移动和一个转动，即在考虑约束之前，自由度为 3×(2+1)=9 但是由于每个杆都受到约束，所以并不是每个自由度都是独立的。在二维状态下，刚体间的连接或者刚体与接地点的连接就会增加两个约束。这样就会使得刚体其中一端不能够作为独立的自由运动点，而是要受到邻近刚体的约束。该题中有四个刚体--刚体或刚体—接地点的连接，这就隐含 8 个约束。 那么最后的自由度为 9-8=虽然有四个转动自由度，但是，其中三个都是非独立的，只要确定其中一个，就可确定其余三个。 二、模型建立及参数设置 1 应用 MATLAB/Simulink 建立初始模型 2 在初始模型的基础上添加 Joint Sensor 模块 3 依题意设置相关参数 ⑴配置 Ground 模块 由图 2 可得系统的基本尺寸为 ①固定构件长 87 厘米 ② Ground_1 表示接地点，在 World CS 坐标轴原点右边 43cm处 ③ Ground_2 表示接地点，在 World CS 坐标轴原点左边 44cm 处 ④最下端的铰处于 X-Z 平面内原点以上 4cm 图 5Ground_1 模块参数设置图 6Ground_2 模块参数设置 4 配置Joint 模块 三个没有接地的联杆都是在 X-Y 平面内的，所以 Revolute 轴必须是 Z 轴。 ⑴依次打开 Revolute 参数对话框，保持默认值，即 Axis of rotation[x y z]默认设置为[001]，Reference csys 都是 WORLD。 图 7Revolute 坐标设置 ⑵根据连接情况依次设置 Revolute 参数对话框中的Connection parameters 参数 图 8Revolute 模块参数对话框 Connection parameters 参数 图 9Revolute 模块参数对话框 Connection parameters 参数 图10Revolute 模块参数对话框 Connection parameters 参数 图 11Revolute 模块参数对话框 Connection parameters 参数 5 配置 Body 模块 本题中 Body 模块（即 Bar）定位方式不是直接相对于 WORLD 坐标系统，而是采纳相对坐标形式，Bar1 的 CS1 相对于Ground_1，Bar2 的 CS1 相对于 Bar1，以此类推。...
