Driving Dimensions - konečně kinematické vazby pro Rhino!

Driving Dimensions pro Rhinoceros

Modul Driving Dimensions pro Rhinoceros je mocný nástroj pro návrh sestav metodou bottom-up (zdola nahoru) a pro simulaci kinematiky s vazbami, které odpovídají schopnostem hlavních MCAD softwarových balíků. Jak už jsem uvedl v anotaci, může se Rhino s tímto modulem stát opravdu mocným nástrojem pro mechanický návrh s možnostmi velkých CADů, ovšem za zlomek jejich ceny. Rozhodně se totiž nejedná o malý skriptík amatérského nadšence - za tímto pluginem stojí ruská firma LEDAS s vývojářským týmem tvořených 25 špičkovými matematiky a inženýry, kteří se mimo jiné pro Dassault Systemes navrhovali matematické jádro pro CATII V5...

Navíc nepůjde pouze o jednoduchý plugin pro definici vazeb mezi prvky v sestavě, ale jeho ambice jsou mnohem, mnohem vyšší. V podstatě již několik desetiletí se v oblasti mechanického návrhu standardně používá tzv. strom konstrukční historie - postupně vytváříte skici, vytahujete je do prostoru, odečítáte tělesa, přičítáte je, zaoblujete atd... Tento přístup má své výhody i vážné nástrahy. Výhodou je samozřejmě možnost změnit jakýkoliv parametr nebo rozměr libovolného objektu ve stromu a sestava se - možná - přegeneruje podle této změny. A slovo "možná" je důvodem toho, že se kontrukční historie může lehce stát noční můrou. Pokud například zmenšíte rozměr nějakého výchozího tělesa, může to mít za následek, že nepůjde provést zaoblení, která následuje 15 kroků po této změně a celý model se "zašprajcuje" a neuděláte s ním nic, dokud tuto chybu neopravíte. To v Rhinu neznáte - sice nemůžete měnit rozměry parametricky, zato ale můžete s modelem v kterémkoliv okamžiku provést zcela volně jakoukoliv operaci.

V posledních letech se ale kromě tohoto klasického přístupu začínají objevovat nové technologie pro editaci modelu, říká se jim "direct modeling" nebo "direct editing". Model již nemusí být tvořen stromem, změny můžete aplikovat i na "mrtvou" geometrii bez konstrukční historie, načtenou třeba přes soubor IGES. Prostě jenom kliknete na plochu zaoblení, napíšete jeho novou hodnotu nebo táhnete myší interaktivně nový rádius - a model se podle této změny přegeneruje včetně navazujících ploch. Nebo můžete volně přesouvat různé stěny, žebra, výstupky a otvory v modelu, aniž byste je museli mít parametricky definované. Tomuto stylu modelování a editace se intenzivně věnuje například blog Deelipa Menezese a mezi předního představitele přímé editace můžeme zařadit program SpaceClaim, který mimochodem naprosto skvěle spolupracuje s Rhinem. Představu o schopnostech SpaceClaimu a přímé editace obecně si můžete udělat z tohoto videa, prohlédněte si také video, které představuje spolupráci s Rhinem.

A teď se dostáváme k tomu hlavnímu - vědci z firmy Ledas, která vyvíjí plugin Driving Dimensions pro Rhino, chce tuto technologii začlenit právě do tohoto pluginu. Budete tedy moci nejen definovat vazby, ale i přímo editovat rozměry tělesa bez nutnosti zápasit s těžkopádným stromem konstrukční historie... Matematické jádro pluginu by mělo umožnit přímo editovat model na úrovni ploch, hran a vrcholů, měl by řešit tečnost a kolmost a umožňovat inteligentní parametrickou a hlavně "bezestromovou" editaci modelu.

Nad rámec klasických parametrických vazeb ve 3D získají uživatelé Rhina i další funkce:

• vazby při 2D skicování (jako v SolidWorks a dalších CAD systémech)

• přímá editace geometrie s vazbami (podobně jako v pluginu Driving Dimensions pro SketchUp);

• parametrické prvky (jako v mnoha mechanických CADech).

Zásuvný modul Driving Dimensions v akci...

Se zásuvným modulem Driving Dimensions 0.1 pro Rhinoceros můžete snadno umístit tuhé 3D součásti a specifikovat jejich vzájemné vazby (upevnění, soustřednost, totožnost, rovnoběžnost, kolmost nebo tečnost) a řídit rozměry (vzdálenost nebo úhel) mezi jejich plochami a hranami. Modul Driving Dimensions automaticky hlídá všechny vazby a rozměry a tím z vybraných součástí vytváří konzistentní sestavu. Všechny sestavené mechanismy lze pak animovat prostřednictvím změny parametrů jedné z řídicích kót. Nástroje Správce vazeb (Constraint Manager) umožňuje snadnou navigaci všemi vazbami a řídicími kótami v sestavě.

Po jednoduché instalaci (soubor LDDRhi.rhp stačí přetáhnout myší do pracovní plochy spuštěného Rhina) se objeví nová paleta s názvem Driving Dimensions.

Betaverzi Driving Dimensions 0.1 for Rhinoceros si můžete stáhnout zdarma za účelem testování. Stahujte zde

Tisková zpráva: LEDAS ohlašuje vydání betaverze modulu Driving Dimensions pro Rhino

Průmyslový standard modelování sestav s vazbami a kinematické simulace je nyní dostupný pro všechny uživatele Rhina

Novosibirsk, Rusko, 9. červen 2009 – LEDAS Ltd., nezávislý výrobce nástrojů pro konstruktéry s názvem Driving Dimensions pro různé CADové platformy dnes oznámil betaverzi svého nového zásuvného modulu Driving Dimensions 0.1 pro Rhino. S tímto modulem získají uživatelé mocný nástroj pro konstrukci sestav stylem "bottom-up" a kinematickou simulaci s vazbami, které jsou kompatibilní s možnostmi hlavních MCAD softwarových balíků.

"S radostí se s uživateli Rhina podělíme o naše mnohaleté zkušenosti v oboru vývoje variačních modelovacích nástrojů,” říká David Levin, zakladatel a CEO LEDAS Ltd. "Náš plugin Driving Dimensions plugin pro Google SketchUp byl extrémně úspěšný během 7 měsíců si jej stáhnulo více než 9 000 uživatelů. Od uživatelů Rhina očekáváme ještě větší odezvu."

Rhinoceros 3D od společnosti McNeel and Associates je výkonný 3D modelář volných ploch, ale dosud postrádal funkce parametrického modelování,” vysvětluje Dmitry Ushakov, ředitel produktového managementu LEDAS Ltd. "Driving Dimensions 0.1 pro Rhino je pouze prvním krokem k našemu globálnímu cíli, kterým je poskytnutí mocné technologie přímé editace objektů při současném zachování designérského záměru, vyjádřeného implicitními a explicitními vazbami.”

"Pomáhali jsme LEDASu s vývojem tohoto prvního parametrického modulu pro Rhino," dodává Bob McNeel, zakladatel a prezident společnosti Robert McNeel & Associates. "Uživatelé Rhina mají velký zájem o přímou parametrickou editaci bloků, součástí a komponent."

Volnou betaverzi si můžete stáhnout na stránkách výrobce www.DrivingDimensions.com. Driving Dimensions 0.1 pro Rhinoceros je určen pro verzi 4.0 a novější a můžete jej provozovat na 32-bitových Windows XP a Vista.

O modulu Driving Dimensions

Driving Dimensions je aplikace pro koncové uživatele, vyvinutá společností LEDAS v podobě pluginů pro populární 2D a 3D modelovací systémy, do kterých vnáší možnosti pokročilé parametrizace modelu. Driving Dimensions jsou založeny na technologii Variational Direct Modeling, která je založena na přímé editaci prvků modelu bez stromu konstrukční historie při zachování explicitních a implicitních řídicích rozměrů (lineární, úhlové, radiální) a geometrických vazeb. Variační geometrický řešič LGS, který LEDAS vyvíjí od roku 2001, se stará o současné splnění geometrických a rozměrových vazeb..

O společnosti LEDAS

LEDAS Ltd. je nezávislá softwarová vývojářská společnost, která byla založena v roce 1999. Sídlí ve Scientific Centre v ruském Novosibirsku. Scientific Centre je sibiřská pobočka Ruské akademie věd. LEDAS je přední firmou ve vývoji parametrických technologií a je dobře známým poskytovatelem výpočtových komponent pro PLM (Product Lifecycle Management), řešičů geometrických vazeb pro CAD/CAM/CAE, optimalizačních algoritmů pro řízení projektů a další produkty pro znalostní inženýrství a navrhování v pracovních skupinách. Společnost také nabízí služby na trhu PLM: softwarový vývoj, konzultace, prodej a školení. Další informace najdete na stránkách www.ledas.com.

Rychlá nápověda

Představení Driving Dimensions

Zásuvný modul Driving Dimensions vám umožňuje efektivně spravovat klíčové vazby a rozměry vašeho modelu. Tuto verzi modulu Driving Dimensions můžete využít pouze pro sestavení 3D modelu ze sady již dříve vytvořených součástí (spojených ploch), které jsou považovány za tuhé. Pomocí modulu Driving Dimensions můžete v geometrii definovat různé vazby a řídit vzájemnou polohu součástí včetně úhlu a vzdáleností mezi geometrickými entitami.

Paleta Driving Dimensions

Příkazy modulu Driving Dimensions můžete spouštět buď příslušnými ikonami v paletě Driving Dimensions a nebo z klávesnice zadáním příkazu v příkazovém řádku.

Tvorba sestavy pomocí Driving Dimensions

Driving Dimensions vychází z 3D modelu. Pro nastavení řídicích rozměrů můžete využít existující hrany a plochy. Pro nastavení vazeb v modelu spusťte příkaz, který odpovídá požadovanému typu vazby a poté vyberte tzv. argumenty (členy vazby) v pracovní ploše Rhina.

V aktuální verzi nejsou povoleny vazby mezi objekty, které náleží té samé spojené ploše.

Mezi podporované typy geometrických elementů patří:

1. základní hrany spojené plochy: rovné a kruhové
2. základní stěny spojené plochy: rovinné, válcové a sférické
3. samostatné objekty: jednotlivé body, rovné úsečky a kruhové oblouky (nezahrnuté do spojené čáry)

Mezi podporované typy vazeb patří:

• 1. Concentricity - soustřednost
  Nástrojové tlačítko: Příkaz Rhina: AddConcentricity
  Podporované typy argumentů: bod, kružnice, válec, koule
  Tam, kde to dává smysl, implikuje soustřednost také souosost (například u dvojice válců)
  
• 2. Coincidence - totožnost
  Nástrojové tlačítko: Příkaz Rhina: AddCoincidence
  
  Podporované typy argumentů:

  Totožnost	bod	úsečka	kružnice	rovina	válec	koule
  bod	x	x	x	x	x	x
  úsečka	x	x		x	x
  kružnice	x		x	x	x	x
  rovina	x	x	x	x
  válec	x	x	x		x
  koule	x		x			x

  
  
• 3. Parallelism - rovnoběžnost
  Nástrojové tlačítko:: Příkaz Rhina: AddParallelism
  Podporované typy argumentů: úsečka, rovina, kružnice, válec
• 4. Perpendicularity - kolmost
  Nástrojové tlačítko:: Příkaz Rhina: AddPerpendicularity
  Podporované typy argumentů: úsečka, rovina, kružnice, válec
  
  
• 5. Tangency - tečnost
  Nástrojové tlačítko:: Příkaz Rhina: AddTangency
  Podporované typy argumentů: úsečka, rovina, kružnice, válec, koule
  
  
• 6. Distance - vzdálenost
  Nástrojové tlačítko:: Příkaz Rhina: AddDistance
  Podporované typy argumentů: bod, úsečka, rovina, kružnice, válec, koule
  
  
• 7. Angle - úhel
  Nástrojové tlačítko: Příkaz Rhina:AddAngle
  Podporované typy argumentů: úsečka, rovina, kružnice, válec

Vytvořené vazby se objeví na seznamu vazeb modelu, ale nebudou zobrazeny v pracovní oblasti - pokud chcete pracovat s existujícími vazbami, měli byste použít okno Driving Dimensions Manager. Pokud chcete zvýraznit argumenty (prvky) nějaké existující vazby v pracovní oblasti, vyberte tuto vazbu v okně Driving Dimensions Manager. Nově vytvořené vazby nejsou aplikovány na model ihned - pokud chcete vidět jejich vliv na model, měli byste aktualizovat jeho geometrii.

Driving Dimensions Manager

Nástrojové tlačítko: Příkaz Rhina: ShowDrivingDimensionsManager

Zobrazí se okno Driving Dimensions Manager. V tomto okně můžete prohlížet, upravovat nebo mazat veškeré vytvořené vazby a můžete zde také animovat rozměry.

Editace vlastností Driving Dimension

Otevřete okno Driving Dimensions Manager a vyberte vazbu, kterou chcete upravit. Buď na ni poklepejte levým tlačítkem myši nebo na ni klikněte pravým tlačítkem myši a v kontextovém menu, které se objeví, vyberte položku Edit.... Objeví se okno Edit Constraint, kde můžete změnit název vazby a/nebo hodnotu rozměru.

Odstranění Driving Dimension

Otevřete okno Driving Dimensions Manager a vyberte vazbu, kterou chcete odstranit. Poté buď zmáčkněte klávesu Delete nebo na ni klikněte pravým tlačítkem myši a v kontextovém menu, které se objeví, vyberte položku Delete.

Animace Driving Dimension

Otevřete okno Driving Dimensions Manager a vyberte vazbu, kterou chcete animovat. Klikněte na ni pravým tlačítkem myši a v kontextovém menu, které se objeví, vyberte položku Animate... Otevře se okno Animate, ve kterém můžete zadat hodnoty Start a End pro daný rozměr, počet kroků (snímků) animace a prodlevu mezi snímky v milisekundách. Animace začne ihned po kliknutí na tlačítko OK.

Aktualizace geometrie

Nástrojové tlačítko: Příkaz Rhina: ApplyConstraints
Vazby nejsou aplikovány automaticky. Tímto příkazem zesynchronizujete geometrii s existujícími vazbami.

Pokud nelze splnit některé hodnoty Driving Dimensions, objeví se chybové hlášení.

Ukotvení objektů

Nástrojové tlačítko: Příkaz Rhina: AddFixation
Slouží k ukotvení objektu. Po spuštění tohoto příkazu vyberte entitu, kterou chcete ukotvit.
Ukotvení zabrání přesunu objektu během výpočtů, ale uživatel s tímto objektem pohybovat může. Ukotvení lze aplikovat na celou spojenou plochu, na její část nebo na samostatný objekt. Když ukotvíte rovinnou plochu spojené plochy, může spojená plocha "klouzat" po rovině ukotvené plochy (nebo se může otáčet, pokud ukotvíte plášť válce).

Okno Help a About

Nástrojové tlačítko: Příkaz Rhina: AboutDrivingDimensions
Otevře okno About zásuvného modulu Driving Dimensions. kliknutím na tlačítko "Open Help page in web browser" otevřete manuál ve vašem internetovém prohlížeči.

Návod

Následuje jednoduchý návod, který vám pomůže v začátcích používání Driving Dimensions pro Rhino. Cílem tohoto návodu je předvést, jak lze sestavit jednotlivé součásti dohromady do jednoduchého 3D modelu s možností kontrolovat jednoduše tvar této sestavy pomocí vazeb. Než začnete postupovat podle následujícího návodu, ujistěte se, zda máte zásuvný modul správně nainstalován a zda vidíte tuto nástrojovou paletu:

Pokud je modul správně nainstalován, otevřete model "Pantograph.3dm", který byste měli najít v adresáři Samples v instalačním adresáři zásuvného modulu nebo si ho můžete stáhnout z ukázkových modelů na této stránce.

Klikněte na ikonu a objeví se okno se seznamem vazeb - v této chvíli bude prázdné.

Světle modrou součást budeme považovat za základnu (kotvu) naší sesavy, ukotvíme ji tedy kliknutím na ikonu a poté klikneme na zmíněnou modrou spojenou plochu.

V okně správce vazeb se objeví nová vazba "Fixation 1".

Poté zčneme sestavovat součásti s využitm vazby Concentricity (soustřednost). Klikněte na ikonu , poté klikněte na čep na modré ploše a poté na díru v červené ploše podle následujícího obrázku.

Vytvořte další tři vazby soustřednosti (Concentricity ) pro tři zbývající páry čepů a děr. Pokud chcete znovu spustit naposledy provedený příkaz, stačí kliknout na pracovní plochu Rhina pravým tlačítkem myši a nemusíte příkaz pokaždé znovu "lovit" v ikoně. V okně správce vazeb by na konci měly být čtyři soustředné vazby.

Podívejme se, co jsme zatím vytvořili. Klikněte na ikonu , aby se geometrie modelu aktualizovala podle nastavení vazeb. Všechny čepy a díry nyní budou opravdu soustředné (jejich osy budou totožné).

Při pozornějším pohledu ale zjistíte, že jednotlivá ramena pantografu do sebe zanořují. Tento nedostatek odstraníme vazbou Coincidence (totožnost), kterou aplikujeme na vybrané rovinné plochy dvojic součástí. Klikněte na ikonu a vyberte horní plochu čepu jedné součásti a horní plochu ramene sousední součásti podle následujícího obrázku.

Stejným způsobem vytvořte tři zbývající vazby Coincidence.

Aktualizujte geometrii kliknutím na ikonu . A je to - jednotlivé součásti se už neprotínají.

Nyní si vytvoříme úhlovou vazbu pro řízení úhlu mezi rameny, Klikněte na ikonu . Při vytváření vazby Angle vyberte vnější boční rovinnou plochu červeného ramene a vnější boční rovinnou plochu modrého ramene. V příkazovém řádku budete vyzváni k zadání hodnoty úhlu, napište tedy 45 a stiskněte Enter.

Aktualizujte geometrii kliknutím na ikonu . Všimněte si, jak se model změní.

Nyní je váš model konečně sestaven a navíc máte možnost jednoduše řídit úhel mezi rameny.

Úpravou úhlu mezi rameny vytvoříme odlišný vzhled sestavy. Poklepejte na vazbu "Angle 1" nebo na ni klikněte pravým tlačítkem myši a v kontextovém menu vyberte položku Edit. Otevře se dialogové okno Edit Angle Constraint.

Do políčka Value zadejte hodnotu 60, klikněte na OK a aktualizujte geometrii kliknutím na ikonu .

Kinematiku sestavy můžete analyzovat také pomocí animace, při které se bude plynule měnit parameter úhlové vazby. Klikněte opět pravým tlačítkem myši na vazbu "Angle 1" a v kontextovém menu vyberte položku "Animate..".

Otevře se dialogové okno Animate.

Do políčka End Value zadejte hodnotu 90. Animace začne ihned pté, co klikněte na tlačítko OK.

Trochu si s touto sestavou pohrajte, vyzkoušejte různé hodnoty úhlu. Součásti můžete také přesunout myší, ovšem po aktualizaci geometrie se vrátí zpět, aby splnily předepsané vazby a rozměry. Zkuste odstranit existující vazby a vytvořit nové vazby a rozměry.

Videonávody

Parametrický průmyslový robot v Rhinu

Demonstrace návrhu parametrické sestavy v Rhinu. Model robota pochází z 3D ContentCentral, byl načten do Rhina a pomocí zásuvného modulu Driving Dimension byly definovány vazby této sestavy. Nyní stačí přesunout váleček, který robot "drží" a po kliknutí na tlačítko přegenerování sestavy se ruka robota v závislosti na definovaných vazbách automaticky vychýlí tak, aby opět "uchopila" váleček..

Vysoká kvalita (avi, 13.7 MB)

Parametrizovaná sestava pístu a válce v Rhinu

Model je vytvořen v Rhinu, parameterizace byla definována pomocí pluginu Driving Dimension, založeného na řešiči LGS 3D.

Vysoká kvalita (avi, 12.0 MB)

Parametrická sestava dvouválce v Rhinu

Další demonstrace parametrické sestavy. Model motoru pochází z 3D ContentCentral, byl načten do Rhina a pomocí zásuvného modulu Driving Dimension byly definovány vazby této sestavy.

Vysoká kvalita (avi, 3.24 MB)

Parametrický model sestavy mechanismu v Rhinu

Model je vytvořen v Rhinu, parameterizace byla definována pomocí pluginu Driving Dimension.

Vysoká kvalita (avi, 2.15 MB)

Parametrická sestava Lego v Rhinu

Vysoká kvalita (wmv, 9.76 MB)

Parametrizace sestavy v Rhinu

Vysoká kvalita (avi, 37.5 MB)

Parametrický klikový mechanismus v Rhinu

Vysoká kvalita (avi, 1.02 MB)

Parametrický mechanismus vahadla v Rhinu

Vysoká kvalita (avi, 1.1 MB)

Ukázkové modely

Stáhněte si ukázkové modely pro Rhino ve formátu 3DM. V modelech jsou definované vazby, na kterých můžete zkoumat funkčnost modulu Driving Dimensions.

Časté dotazy

Zde najdete odpovědi na typické dotazy uživatelů Rhina, kteří se zajímají o zásuvný modul Driving Dimensions. Pokud máte další dotazy či přání, kontaktujte autory nebo diskutujte na fóru DD pro Rhino.

Jaká je přidaná hodnota Driving Dimensions?

S Driving Dimensions verze 0.1 mohou uživatelé Rhina rychle

• sestavit z existujících objektů jakýkoliv mechanismus
• testovat různé polohy pomocí editace hodnot řídicích rozměrů
• simulovat pohyb částí prostřednictvím animované změny hodnot řídicího rozměru

Je tento produkt bezplatný (freeware(?

Ne, Driving Dimensions pro Rhinoceros není freeware. Betaverze je ale bezplatně dostupná každému - můžete si ji volně stáhnout a nainstalovat na svůj počítač (za předpokladu že souhlasíte s licenčním ujednáním).

Jak mám nainstalovat zásuvný modul Driving Dimensions?

O funkčnost modulu se starají dva soubory: vlastní soubor pluginu LDDRhi.rhp a soubor s nástrojovou paletou LDDRhi.tb. Archiv s těmito soubory můžete stáhnout na této stránce.

Rozbalte tyto soubory do nějaké složky (nejlépe v instalačním adresáři Rhina) a přetáhněte soubor LDDRhi.rhp myší do pracovní plochy spuštěného Rhina. Nebo v Rhiun zvolte položku menu Nástroje > Volby a v okně Volby Rhina si přepněte záložku Zásuvné moduly, klikněte na tlačítko Instalovat a vyhledejte již zmíněný soubor LDDRhi.rhp. Zásuvný modul se nahraje a objeví se nástrojová paleta Driving Dimensions.

Jak mohu z Rhina odinstalovat modul Driving Dimensions?

Stačí smazat soubory LDDRhi.rhp a LDDRhi.tb z pevného disku nebo je můžete přemístit do jiného adresáře.

Hlavní navigace

• Titulní stránka
• Produkty
• Články
  • Rhinoceros
  • Zásuvné moduly
  • Modelování
  • Obrábění
  • Renderování
  • Projekty uživatelů
  • Tiskové zprávy
  • Archiv článků
  • Akce
• Galerie
• Diskuse a komentáře
• Časté dotazy
• Provozovatel
• Odkazy
• Download
• Školení
• Vyhledávání
• Mapa stránek