【Labview-3D虚拟平台】Labview与Solidworks联合仿真（保姆级）(下)在Labview中使用Solidworks的3D模型——装配体、父级与子级
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【Labview-3D虚拟平台】- 装配体、父级与子级-目录
- 一、前言
-
- 效果展示
- 软件版本说明
- 前文回顾
- 二、父级与子级
-
- 介绍
- 父级和子级的作用与影响
-
- .1 宏观上下级关系
- .2 内部对应参照关系
- 三、Solidworks装配体的导出
-
- 新坐标系原点的选择
- 新坐标系的建立方法
- 零件导出选项
- 四、装配体导入Labview并实现控制
-
- 导入原则
- 经典案例vi分析
- 五、参考文章
一、前言
效果展示
实现效果：
经典案例展示效果：
上述演示的VI可以通过该链接进行下载：Labview与Solidworks-机械臂的仿真与控制（包括“经典案例”和“自制案例”），
或者三连本文章联系我免费领取❤️。
软件版本说明
SOLIDWORKS 2022；LabVIEW 2021。
| 软件 | 版本 |
|---|---|
| SOLIDWORKS | 2022 |
| NI LabVIEW | 2021 （32位） |
LabVIEW 2021（32位）和LabVIEW 详细课程获取：三易电子工作室；也可以搜索并关注微信公众号【易小时课堂】或者【三易电子工作室】了解更多内容。
前文回顾
第一篇文章（上）：
【Labview-3D虚拟平台】Labview与Solidworks联合仿真（保姆级）(上)在Labview中使用Solidworks的3D模型——零件模型导入
第二篇文章（中）：
【Labview-3D虚拟平台】Labview与Solidworks联合仿真（保姆级）(中)在Labview中使用Solidworks的3D模型——3D模型的变换操作
二、父级与子级
介绍
关于父级和子级的讲解，我们通过Labview自带的vi范例来理解——太阳系三维模型：
太阳系场景图由四个对象构成：
1.太阳－顶层对象（该对象用于渲染场景，通过将其引用连入场景图控件或连入场景窗口的“场景”属性实现）。该对象仅与几何体相关联。
2. “变换对象”－该对象用于为子对象提供一组一致的变换，另外子对象还可以拥有各自独特的变换，不会影响到同辈对象，比如地球和月球都需要这样的变换。该对象是太阳对象唯一的直接子对象。
3.地球－直接继承“变换对象”，且包含地球的几何信息，以及地球本身特定的变换信息（即绕轴自转）。
4.月球－直接继承“变换对象”，且包含月球的几何信息，以及月球本身特定的变换信息，即绕地球旋转并相对于地球发生偏移（变换）。
✨在较早版本的Labview中，关于三维模型之间关系的描述为父级和子级的关系，在最近的版本中，更改为了顶层对象和子对象的关系。
关于太阳系的范例：太阳是父级，地球和月球是同级，它们两个都是太阳的子级。
如果让我来改写该vi的话，我会这么安排对应关系：
太阳是地球的父级，地球是月球的父级；地球是太阳的子级，月球是地球的子级。为了方便描述，我们把月球称为太阳的第二子级（只是为了方便我进行描述，所以起了这个称呼）。
以此类推：地球是太阳的第一子级；月球是地球的第一子级。
可以打开范例认真研究一下范例vi：
父级和子级的作用与影响
.1 宏观上下级关系
首先看一下对应的关系指示图：
单路支配关系：
多路支配关系：
由上图指示：
- 第一子级1和第一子级2称为 同级 ；同样，第二子级1和第二子级2也称为 同级 。
- 子级对象自身的变换操作不会影响到同级对象。
关于父级和子级的作用与相互影响：
父级处于主导地位，影响着其下的各个子级，对子级起支配作用；子级只对其下的子级起支配作用，完全不会对父级造成影响，也不会对同级造成影响。
哈哈哈！上述结论是我自己归纳总结的，如果有误或者存在不足可以在评论区中指出！
根据父级和子级的关系以及相互影响，说明我们可以通过改变父级的属性来达到改变子级属性的目的！
关于多路支配关系是如何在labview中实现的，还是参考labview自带范例vi 太阳系 ：通过创建多个三维对象，并将它们按照对应关系嵌套在一起来实现多路支配：
文中关于机械臂的仿真与控制，使用的是单路支配关系。
.2 内部对应参照关系
如果只是单独分析模型中的一部分，从 父级和子级的内部对应关系（一个子级和它的下一个子级的关系） 来说，这个子级可以被称为该部分的父级，而它的下一个子级可以称为它的第一子级，即对应参照关系。
注意：在该部分的理论讲解和分析中，为了方便理解原理，我使用了一些比较奇怪的专业名词，但这些不重要，重要的是理解使用原理！
三、Solidworks装配体的导出
新坐标系原点的选择
✨根据我的经验和建议，新坐标系的原点一般选择在旋转轴的中心位置，如下图的标注：
当然，也可以根据实际需求选择其它位置的坐标系原点。
对于下图零件，在使用时它可以绕着A点按照轴的方向顺时针或逆时针旋转，也可以绕着B点按轴旋转，因此可以在该零件上添加三个坐标系，以方便在不同情况下的使用：
新坐标系的建立方法
使用Solidworks打开零件或者装配体，看如下操作步骤：
零件：
装配体：
选择并建立好新坐标系：
注意 ：在此需要特别特别注意，对于零件或者装配体新坐标系的建立，是十分繁琐但也是至关重要的一步。在Labview的显示界面中，默认Y轴指向上方（即笛卡尔坐标系，右手坐标系），所以在建立新坐标系的时候一定分析清楚几何关系和运动关系！！！
关于新坐标系的建立可以去网上搜索更加详细的介绍。
零件导出选项
当新坐标系建立好之后，在导出时一定一定要选择好你需要使用的坐标系！不然将会导出默认坐标系：
当然，以上介绍的新坐标系的建立方法和零件的导出只是我常用的方法，也可以去网上搜索或学习其它更高效的方法。
四、装配体导入Labview并实现控制
导入原则
为什么要提一下导入原则这个事情呢？是因为如果随意导入模型，会很难把握其中父级和子级的关系，导致控制对象出错！
导入原则：父级优先，然后依次导入其他子级。
从我自制的简单案例来举例：
底座是整个机械臂的父级，如果底座旋转或者平移，将会带动整个机械臂旋转或者平移；依次向上，旋转面为第一子级，支配着旋转面以上的零件进行运动，而不会影响到底座；舵机为第二子级；连接轴为第三子级…
经典案例vi分析
控制机械臂的经典案例完整vi：
首先是显示界面背景颜色的设置：
按照零件之间的父级和子级关系进行导入：
下一步vi的作用是为了设置各个零件的初始位置：
重点注意：这里的初始位置，指的是该零件坐标系原点和它的父级零件坐标原点的相对位置。
当对应关系和初始位置处理完毕之后，就可以在while循环中写控制程序了。
五、参考文章
❤️感谢以下大佬的资料分享！
labview学习笔记–3D模型（1）
labview学习笔记–3D模型（2）
labview学习笔记–3D模型（3）
机械类——Labview 调用 Solidworks 模型，制作机械臂控制方式探索
LabVIEW学习分享（2）
labview调用solidworks3维模型
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结尾
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