SimMechanics是MATLAB环境中的一个强大的机械系统仿真工具，它允许用户设计、建模和分析各种机械系统，包括机器人、多自由度系统和其他复杂的机械结构。在论文"Kinematics Simulation and Control of a New 2 DOF Parallel Mechanism Based on Matlab/SimMechanics"中，作者Wenbin Deng、Jae-Won Lee和Hyuk-Jin Lee探讨了一种基于Matlab/SimMechanics的新方法，用于建模和模拟一个新的两自由度并联机构。该方法强调了利用SimMechanics进行运动学控制和仿真，并在Simulink环境中设计控制器以满足使末端执行器跟踪参考轨迹的性能要求。
一、SimMechanics在机械系统建模中的应用
SimMechanics提供了一种直观且灵活的方式，通过图形化界面构建机械系统的模型，这些模型可以是刚体、连杆、关节、马达等元素的组合。用户可以通过连接这些元素来构建复杂机械结构的模型，无需深入到微分方程的细节。这种建模方式使得非线性系统和机电一体化系统的建模变得容易，正如论文中所指出的，SimMechanics可以应用于设计非线性系统。
二、并联机构的运动学控制
并联机构因其在速度、精度和刚度等方面的优越性能，在工业机器人领域得到了广泛的应用。与串联机构（开放运动链）不同，它们具有封闭的运动链结构，这为设计和控制带来了新的挑战。论文中提出的2 DOF并联机构的运动学控制，旨在确保末端执行器能够精确跟踪给定的参考轨迹。这需要设计一个控制器，能够在实时环境中调整各个驱动器的动作，以达到期望的运动行为。
三、Simulink与SimMechanics的集成
Simulink是MATLAB的一个扩展，主要用于动态系统的建模仿真。在SimMechanics中设计的机械模型可以无缝集成到Simulink环境中，便于进行控制系统的设计和分析。论文中提到，作者在Simulink中设计了一个控制器，这使得控制策略的开发和优化能够与机械系统的仿真同步进行，从而实现机械运动与控制的协同设计。
四、仿真结果与性能评估
通过SimMechanics和Simulink的联合使用，作者进行了详细的仿真，展示了控制系统的性能和并联机构的运动特性。仿真结果证明了所设计的控制策略的可靠性和准确性。这一过程对于验证机械系统设计的有效性和优化控制算法至关重要。
五、关键词解析
- **运动学控制**：研究机械系统中各部件相对运动关系的学科，涉及速度、位置和加速度的计算。
- **SimMechanics**：MATLAB的机械系统仿真工具，用于构建、仿真和分析机械系统模型。
- **仿真**：利用计算机程序对真实世界系统的行为进行模拟，以预测其在各种条件下的表现。
- **并联机制**：一种由多个独立驱动的分支构成的机构，所有分支共同作用于同一末端执行器。
- **I. Introduction**：论文引言部分，介绍了运动学分析在评价机器性能中的作用，以及基于仿真的分析方法的优势。
SimMechanics作为强大的机械系统仿真工具，结合Simulink的控制系统设计功能，为复杂机械系统，特别是并联机构的运动学控制和仿真提供了有效的解决方案。通过这种方式，工程师能够更快速、直观地设计、测试和优化机械系统，提高其性能和效率。
