GB/T 16656.105-1999工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達與交換第105部分：集成應用資源：運動學

15390080中華人民共和國國家標準GB/T16656.105-1999idtISo10303-105:1996工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達與交換第105部分:集成應用資源：運動學Industrialautomationsystemsandintegration-Productdatarepresentationandexchange105:IntegratedParttionresource:Kinematics1999-07-02發(fā)布2000-01-01實施國家質量技術監(jiān)督局發(fā)布

GB/T16656.105-1999二前言ISO前言引言?！ぁ薄?范圍2引用標準定義…………3.1在GB/T16656.1中定義的術語3.2在GB/T16656.42中定義的術語…·3.3在ISO8855中定義的術語3.4：其他定義……·3.4.1機架base3.4.2運動坐標系frame3.4.3地面ground·.·3.4.4連接點：ioint·····3.4.5運動學kinematics3.4.6運動鏈kinematicchain3.4.7連桿link3.4.8連桿坐標系統(tǒng)linkframe3.4.9環(huán)loop2·…··3.4.10機構mechanism·"···3.4.11運動mmolion3.4.12副pair。。。.。.。。3.4.13副約束pairactuation3.4.14定位placement3.4.15坐標變換transform3.4.16SU-參數(shù)SU-parameters3.4.17世界坐標系統(tǒng)worldcoordinatesystem4.1數(shù)學符號4.2用來表示矩陣的圖形約定4.3，編寫5運動結構5.1引高5.2基本概念與假設5.2.1運動模型結構

GB/T16656.105-19995.2.2定位和位置5.2.3正旋轉的含義5.2.4形狀表示5.2.5單位一致5.3運動結構模式類型定義5.3.1剛體定位…5.3.2旋轉范圍計量5.3.3平移范圍計量5.3.4無限范圍5.3.5空間旋轉5.3.6yPr枚舉5.3.7ypr旋轉5.3.8運動系統(tǒng)背景…………·5.4kinematicstructure_schema實體定義5.4.15.4.2運動特性定義……………5.4.3運動屬性表示關系…·5.4.4運動連地點表示…5.4.5機構…….5.4.6機構底架定位…·5.4.7初始狀態(tài)……·5.4.8運動結構……………·5.4.95.4.10運動連桿5.4.11運動連桿不同表示法之間的關系5.4.12運動連桿表示……5.4.13運動連桿表示的聯(lián)系5.4.14運動系統(tǒng)背景表示5.4.15基于運動坐標系統(tǒng)的變換5.4.16運動系統(tǒng)背景表示聯(lián)系85.4.17SU-參數(shù)5.4.18運動副5.4.19副約柬5.4.20副值5.4.21簡單副范圍235.4.22旋轉副5.4.23旋轉副值245.4.24旋轉副范圍5.4.25棱形副5.4.26棱形副值

GB/T16656.105-19995.4.27樓形副范圍5.4.28旋副·265.4.29螺旋副值5.4.30螺旋副范圍5.4.31圓柱副5.4.32圓柱副值5.4.33圓柱副范圍295.4.34球面副··5.4.35球面副值305.4.36球面副范圍5.4.37萬能副·5.4.38萬能副值335.4.39萬能副范圍345.4.40平面副··355.4.41平面副值355.4.42平面副范圍5.4.43無約束副375.4.44無約束副值375.4.45全約束副385.4.46點曲面副385.4.47點曲面副值395.4.48點曲面副范圍405.4.49曲面副42曲面副范圍5.4.50AA5.4.51滑動曲面副455.4.52滑動副值455.4.53滾動曲面副46滾動曲面副值5.4.54AG5.4.55點平面曲線副175.4.56點點平面曲線副值495.4.57點平面曲線副范圍505.4.58平面曲線副55.4.59平面曲線副范圍545.4.60滑動曲線副545.4.61滑動副值5.5.4.62滾動曲線副585.4.63滾動曲線副值555.4.64齒輪副5.4.65齒輪副值5：5.4.66齒輪副范圍58

GB/T16656.105-1999齒輪齒條副5.4.67585.4.68齒輪齒條副值595.4.69齒輪齒條副范圍605.4.70運動結構605.4.71運動網(wǎng)絡結構5.4.72運動樹結構·……·5.4.73運動學環(huán)5.4.74連接點的邏輯聯(lián)系635.4.75有向連接點…………·5.4.76樹中的有向連接點連接點進入方向5.4.775.5運動結構模式函數(shù)定義……645.5.1ypr序列·……..·645.5.2連桿表示……….655.5.3有合適機架的機構·5.5.4連桿使用唯一性…·675.5.5副連桿表示一致性……67坐標與背景相關性5.5.668角度到弧度的轉換………………5.5.7705.5.8呱度到角度的轉換·72空間旋轉轉化為ypr旋轉……5.5.9745.5.10分配指定連桿785.5.11簡單環(huán)形連接796運動學的運動表示…806.1816.2基本概念和假設?……ao運動學運動表示模式類型定義：運動參數(shù)測量6.36.4、運動學運動表示模塊實體定義，816.4.1816.4.2坐標變換………816.4.3路徑結點·826.4.4運動路徑…………P6.4.5路徑元素連接….386.4.6組合路徑……………·…….86.4.7路徑元素…·836.4.8點到點路徑……………….66.4.9環(huán)形路徑…6.4.10直線路徑856.4.11曲線路徑6.5，運動學運動表示模塊函數(shù)定義……8F

GB/T16656.105-1999簡單路徑連接……….6.5.186.5.2比較單位……876.5.3增量比較………·……·6.5.4非重合坐標……·887運動分析控制和結果·89897.2基本概念和假設…89？.3運動分析控制和結果模式類型定義………7.3.1插人類型………7.3.2運動分析定義……………7.3.3運動結果…7.4運動分析控制和結果實體定義……7.4.1插補形態(tài)……7.4.2運動控制?…………·7.4.3建立運動路徑……7.4.4運動連桿關系………7.4.5形態(tài)定義…7.4.6插補形態(tài)序列……7.4:7預定路徑……7.4.8運動分析結果……………7.4.9運動分析一致性………………·7.4.10導出路徑·……附錄A(標準的附錄）實體名縮寫…96附錄B(標準的附錄）信息對象注冊附錄C(提示的附錄）EXPRESS表附錄D(提示的附錄)）EXPRESS-G圖··附錄E(提示的附錄）附加信息……109附錄F(提示的附錄）用SU-參數(shù)來代替DH-參數(shù)11附錄（(提示的附錄)11索號·····

GB/T16656.105-1999前本標準是根據(jù)ISO10303-105:1996年《工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達與交換第105部分：集成應用資源：運動學》制定的。在技術上與該標準等同，在編寫格式上符合GB/T1.1的基本規(guī)定、本標準的附錄A、附錄B為標準的附錄;附錄C、附錄D、附錄E、附錄F、附錄G為提示的附錄。本標準首次發(fā)布,從2000年1月1日起實施。本標準由國家機械工業(yè)局提出。本標準由全國工業(yè)自動化系統(tǒng)標準化技術委員會歸口。本標準主要起草單位：上海交通大學。本標準主要起草人：張申生、繆逸。

GB/T16656.105-1999ISO前言國際標準化組織（ISO)是一個國家標準組織(ISO成員)的聯(lián)合體。制定國際標準的工作一般是由ISO技術委員會來承擔。每一個對該委員會制定的標準感興趣的成員都有權參加該委員會并發(fā)表自己的觀點。政府的或非政府的國際組織，如果與ISO有聯(lián)系，也可以參加這項工作。ISO)在所有關于電工技術標準化的問題上與國際電工技術委員會(IEC)緊密合作。技術委員會通過的國際標準草案要在成員之間進行投票表決。至少75%的成員贊成才能作為國際標準發(fā)布。國際標準ISO10303-105是由ISO/TC184技術委員會、工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成SC4分技術委員會(工業(yè)數(shù)據(jù)）共同制定。ISO10303在《工業(yè)自動化系統(tǒng)與集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達與交換》的主題下包括以下部分：Partl，綜述和基本原理（Overviewandfundamentalprinciples）-Part11，描述方法：EXPRESS語言參考手冊（Descriptionmethods:TheEXPRESSlanguagereferencemanual：-Part12,描述方法：EXPRESS-1語言參考手冊（Descriptionmethods:TheEXPRESS-Ilan-guagereferencemanual）:-Part21，實現(xiàn)方法：交換結構的純正文編碼（Implementationmethods：Cleartextencodingoftheexchangcstructure)i一Part22，實現(xiàn)方法：標準數(shù)據(jù)存取接口規(guī)范（Implementationmethods：Standarddataaccessin-terfacespecification)；-Part23,實現(xiàn)方法：C++語言與標準數(shù)據(jù)存取接口的聯(lián)結（Implementationmethods:Ct+lan-guagebindingtothestandarddataaccessinteface)；一Part24,實現(xiàn)方法：C語言與標準數(shù)據(jù)存取接口的聯(lián)結（Implementationmethods：Clanguagebindingtothestandarddataaccessinteface）i-Part26實現(xiàn)方法：接口定義語言與標準數(shù)據(jù)存取接口的聯(lián)結（Implementationmethods：Interfacedefinitionlanguagebindingtothestandarddataaccessinteface）i-Part31,一致性測試方法與框架：基本概念（Conformancetestingmethodologyandframework:Generalconcepts）；-Part32,一致性測試方法與框架：對測試實驗室和客戶的要求（Conformancetestingmethod-ologyandframework.Requirementsontestinglaboratoriesandclients）一Part33,一致性測試方法與框架：抽象測試套件（Conformancetestingmethodologyandframework:Structureanduseofabstracttestsuites）:-Part34，一致性測試方法與框架；抽象測試方法（Conformancetestingmethodologyandframework:Abstracttestmethods)一Part35，一致性測試方法與框架：SDAI應用的抽象測試方法（Conformancetestingmethodol-ogyandframework:AbstracttestmethodsforSDAIimplementation）一-Part41，集成通用資源：產(chǎn)品描述與支持原理（Integratedgenericresources:Fundamentalsofproductdescriptionandsupports）-Part42，集成通用資源：幾何與拓撲表示（Integratedgenericresources:Geometricandtopo-

GB/T16656.105-1999logicalrepresentation）s-Part43，集成通用資源：表示結構（Integratedgenericresources:Representationstructures）Part44，集成通用資源：產(chǎn)品結構配置（Integratedgenericresources:Productstructureconfiguration）s-Part45，集成通用資源：材料（Integratedgenericresources:Materials）3Part46集成通用資源：可視化表示（Integratedgenericresources：Visualpresentation）Part47，集成通用資源：形狀變化允許范圍（Integratedgenericresources:Shapevariationtol-erances）-Part49，集成通用資源：工藝結構與屬性（Integratedgenericresources：Processstructureandproperties）-Part101，集成應用資源：繪圖（Integratedapplicationresources:Draughting）-Part104，集成應用資源；有限元分析（Integratedapplicationresources：Finiteelementanalysis）-Part105，集成應用資源：運動學（Integratedapplicationresources:Kinematics）-Part106，集成應用資源：建筑結構核心模型（Integratedappiicationresources.Buildingcon-structioncorenodels）；-Part201+應用協(xié)議：顯式繪圖（Applicationprotocol：Explicitdraughting）-Part202，應用協(xié)議：相關繪圖（Applicationprotocol:Associativedraughting)Part203應用協(xié)議：配置控制設計（Applieationprotocol：Configurationcontrolleddesign）-Part204，應用協(xié)議：使用邊界表示的機械設計（Applicationprotocol:Mechanicaldesignusingboundaryrepresentation）-Part205，應用協(xié)議：使用曲面表示的機械設計（Applicationprotocol:Mechanicaldesignusingsurfacerepresentation）i——Part207，應用協(xié)議：鈑金沖模計劃與設計(Applieationprotocol：Sheetmetaldieplanninganddesign）-Part208,應用協(xié)議：生命周期管理-改變工序（Applieationprotocol,Litecyelemanage-ment-Changeprocess）；-Part209,應用協(xié)議：組成與金屬結構分析與相關設計（Applicationprotocol:Compositeandmetallicstructuralanalysisandrelateddesign）i——Part210，應用協(xié)議：分層電子產(chǎn)品設計（Applicationprotocol：Designoflayeredelectronicproducts）；——Part211.應用協(xié)議：電子測試分析與再生產(chǎn)（ApplieationprotocolElectronicstestdiagnosticsandremanufacture）—-Part212，應用協(xié)議：電子設計與安裝（Applicationprotocol：Electronies（designandinstallation）s-Part213，應用協(xié)議：機械產(chǎn)品的數(shù)控工藝（Applicationprotocol:Numeriealcontrolprocessplansformachinedparts）；—-Part214，應用協(xié)議：自動機械設計的核心設計（Applicationprotocol：Coredataforautomotivemechanicaldesigns)i-Part215應用協(xié)議：船的布置（Applicationprotocol：Shiparrangement）

GB/16656.105-1999Part216，應用協(xié)議：船的模型（Applieationprotocol：Shipmouldedforms)-Part217，應用協(xié)議：船的管道（Applieationprotocol：Shippiping)Part218，應用協(xié)議：船的結構（Applicationprotocol：Shipstructures）-Part220,應用協(xié)議：分層電子產(chǎn)品的工序設計、制造和組裝（Applicationprotocol:Processplanning.manufactureandassemblyoflayerelectronicproducts）——Part221，應用協(xié)議：流程工業(yè)工廠的功能數(shù)據(jù)和圖解表達（Applicationprotocol:Functionaldataandtheirschematicrepresentationforprocessplant）；一Part222，應用協(xié)議：組合結構的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換（Appiicationprotocol:Exchangeofproductdataforcompositestructure）一Part223，應用協(xié)議：鑄件設計數(shù)據(jù)與產(chǎn)品制造信息的交換（Applicationprotocol：Exchangeofdesigndataandmanufacturingproductinformationforcastparts）-Part224.應用協(xié)議：使用機械特性的工藝的機械產(chǎn)品定義（Applicationprotocol：Mechnicalproductdefinitionforprocessplansusingmechanicalfeatures),-Part225，應用協(xié)議：使用顯式形狀表示建筑元素（Applicationprotocol：Buildingelementsus-ingexplicitshapcrepresentation）-Part226，應用協(xié)議：船的機械系統(tǒng)（Applicationprotocol：Shipmechanicalsystems）Part227，應用協(xié)議：工廠的空間配置（Applicationprotocol:Plantspatialconfiguration）-Part228，應用協(xié)議：建筑服務：供熱、通風和空調（ApplicationprotocolBuildingservices:Heating.ventilation·andairconditioning)-Part229,應用協(xié)議：鍛件的設計與產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)信息交換（Applicationprotocol：Exchangeofdesignandmanufacturingproductinformationforforgedparts）-Part230，應用協(xié)議：建筑結構框架：鋼結構（Applicationprotocol：Buildingstructuralframe:Steelwork）-Part231，應用協(xié)議：工藝數(shù)據(jù)：主要部件的工藝設計與工序說明（ApplicationprotocolPro-cessengineeringdata:Processdesignandprocessspecificationofmajorequipment）-Part232，應用協(xié)議：技術數(shù)據(jù)打包（Applicationprotocol：Techniealdatapaekage）-Part301，抽象測試組：顯式繪圖（Abstracttestsuite：Explicitdraughting）Part302，抽象測試組：相關繪圖（Abstracttestsuite：Associativedraughting）Part303，抽象測試組：配置控制設計（Abstracttestsuite：Configurationcontroleddesign）-Part304，抽象測試組：使用邊界表示的機械設計（Abstracttestsuite:Mechanicaldesignusingboundaryrepresentation）:一Part305，抽象測試組：使用曲面表示的機械設計（Abstracttestsuite:Mechanicaldesignusingsurfacerepresentation）-Part307，抽象測試組：鈑金沖模計劃與設計（Abstracttestsuite：Sheetmetaldieplanninganddesign）一—Part308,抽象測試組：生命周期管理——改變工序（Abstracttestsuite：Lifecyelemanagement-Changeprocess)——Part309,抽象測試組：組成與金屬結構分析與相關設計（Abstracttestsuite:Compositeandmetallicstructuralanalysisandrelateddesign）:-Part310，抽象測試組：分層電子產(chǎn)品設計（Abstracttestsuite：Designoflayeredelectronic

GB/T16656.105-1999products）:-Part311，抽象測試組：電子測試分析與再生產(chǎn)（Abstracttestsuite：Electronicstestdiagnosticsandremanutacture）:-Part312，抽象測試組：電子設計與安裝（Abstracttestsuite：Electronicssdesignandinstallation）:一-Part313，抽象測試組：機械產(chǎn)品的數(shù)控工藝（Abstracttestsuite:Numericalcontrolprocessplansformachinedparts）-Part314,抽象測試組：自動機械設計的核心設計（Abstracttestsuite：Coredataforautomotivemechanicaldesign);-Part315，抽象測試組：船的布置（Abstracttestsuite：Shiparrangement）Part316，抽象測試組：船的模型（Abstracttestsuite：Shipmouldedforms）-Part317,抽象測試組：船的管道（Abstracttestsuite:Shippiping）·Part318，抽象測試組：船的結構（Abstracttestsuite：Shipstructures）-Part320，抽象測試組：分層電子產(chǎn)品的工序設計、制造和組裝（Abstracttestsuite:Processplanningmanufactureandassemblyoflayeredelectronicproducts）-Part321，抽象測試組：流程工業(yè)工廠的功能數(shù)據(jù)和圖解表達（Abstracttestsuite：Functionaldataandtheirschematicrepresentationforprocessplants）-Part322,抽象測試組：組合結構的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換（Abstracttestsuite：Exchangeofproductda-taforcompositestructures）；-Part323，抽象測試組：鑄件的設計和產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)交換（Abstracttestsuite：Exchangeofde-signandmanufaeturingproductinformationforcastparts)iPart324，抽象測試組：使用機械特性的工藝的機械產(chǎn)品定義（Abstracttestsuite:Mechanicalproductdefinitionforprocessplansusingmechanicalfeatures)i-Part325，抽象測試組：使用顯式形狀表示建筑元素（Abstracttestsuite：Buildingelementsus-ingexplicitshaperepresentation)i-Part326，抽象測試組：船的機械系統(tǒng)（Abstracttestsuite：Shipmechanicalsystems）-Part327，抽象測試組：工廠的空間配置（AbstracttestsuitePlantspatialconfiguration）Part328,抽象測試組：建筑服務：供熱、通風和空調（Abstracttestsuite：Buildingservices：Heating，ventilation.andairconditioning）-Part329，抽象測試組：鍛件的設計和產(chǎn)品制造信息交換（Abstracttestsuite：Exchangeofdesignandmanufacturingproductinformationforforgedparts）——Part330，抽象測試組：建筑結構框架：鋼結構（Abstracttestsuite:Buildingstructureframe:Steelwork）；-Part331，抽象測試組：工藝數(shù)據(jù)：主要部件的工序設計和說明（Abstracttestsuite:Processengineeringdata:Processdesignandprocessspecificationofmajorequipment）-Part332，抽象測試組：技術數(shù)據(jù)打包（Abstracttestsuite：Technicaldatapackage）Part501，應用解釋結構：基于邊的線框（Applicationinterpretedconstruct：Edge-basedwireframe）-Part502，應用解釋結構：基于殼的線柜（Applicationinterpretedconstruct：Shell-basedwireirame）

GB/T16656.105-1995-Part503，應用解釋結構：基于幾何的二維線框（Applicationinterpretedconstruct：Geometri-callybounded2Dwireframe）Part504，應用解釋結構：會圖注釋（Applicationinterpretedconstruct：Draughtingannotation）i-Part505，應用解釋結構：繪圖結構和管理（Applicationinterpretedconstruet:Drawingstruc-tureandadministration)；一Part506，應用解釋結構：繪圖元素（Applicationinterpretedconstruct:Draughtingelements）-Part507，應用解釋結構：基于幾何的曲面（Applicationinterpretedconstruet：Geometricallyboundedsurface);-Part508，應用解釋結構：非多重曲面（Applicationinterpretedconstruct:Non-manifoldsur-face）-Part509，應用解釋結構：多重曲面（Applicationinterpretedconstruct:Manifoldsurface）Part510，應用解釋結構：基于兒何的線框（Applicationinterpretedconstruct:Geometricallyboundedwireframe）——Part511，應用解釋結構：基于拓撲的曲面（Applicationinterpretedconstruct：Topologicallyboundedsurface）；-Part512，應用解釋結構：面的邊界表示（Applicationinterpretedconstruct:Facetedboundaryrepresentation）i-Part513，應用解釋結構：元素邊界表示（Applieationinterpretedconstruet：Elementarybound-aryrepresentation）:-Part514，應用解釋結構：先進的邊界表示（Applicationinterpretedconstruct：Advancedboundaryrepresentation）i——Part515應用解釋結構：構成實體兒何（Applicationinterpretedconstruct：Construetivesolidgeometry）一Part517，應用解釋結構：機械設計兒何表示（Applicationinterpretedconstruct：Mechanicaldesigngeometricrepresentation）-Part518，應用解釋結構：機械設計陰影表示（Applicationinterpretedconstruct：Mechanicaldesignshadedrepresentation）ISO10303-1說明了本國際標準的結構。本國際標準的標號反映了它的結構：第11到13部分說明了描述方法;第21到26部分說明了實現(xiàn)方法；第31到35部分說明了一致性測試方法與框架;第41到49部分說明了集成通用資源；-第101到106部分說明了集成應用資源第201到232部分說明了應用協(xié)議;第301到332部分說明了抽象測試組；-第501到518部分說明了應用解釋結構。如果以后還有更多的部分被公布，它們也會遵守以上的編號規(guī)則附錄A和附錄B是本標準的一個整體部分。附錄C、附錄D、附錄E、附錄F和附錄G僅作信息

GB/T16656.105-1999GB/T16656是能被計算機理解的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表達與交換的系列標準。其目的是給產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)描述提供一中性機制以獨立于任何特定系統(tǒng)，它的描述性質不但使它適用于中性文件的交換，而且還能作為實現(xiàn)、共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫及歸檔的基礎。GB/T16656的系列中的每一標準都構成它的一個部分并單獨出版。這些部分可分為以下幾類：描述方法，集成資源，應用協(xié)議，抽象測試組，實現(xiàn)方法和一致性測試。GB/T16656給每一類作了描述。本部分是集成資源的組成部分。本部分有以下幾個主要部分：運動結構：-運動學的運動表達；-運動分析控制和結果、本標準描述了機械設備運動特性的信息模型，該信息模型用于CAD系統(tǒng)和運動分析系統(tǒng)之間的信息交換，也用于不同運動分析系統(tǒng)之間的信息交換。運動信息在本標準中可用于：——部件的細節(jié)形狀尚未確定的早期設計階段。在這一階段進行運動描述的目的是通過建立一個微念模型來理解它的運動特性。-部件的細節(jié)形狀已經(jīng)確定的細節(jié)設計階段。在這一階段進行運動描述的目的是用機械產(chǎn)品部件的最終形狀來證實它的運動特性，例如，干涉檢測本標準的運動結構由沿曲面、曲線或點運動的運動副連接起來的剛體組成。運