Pince de robot

Cet exemple présente un cas de système mécanique (pince de robot) comportant des éléments fixes et des éléments mobiles.
Chaque pièce élémentaire du système est décomposée en éléments simples (polygones, cylindres,...) qui sont ensuite regroupés et positionnés les uns par rapport aux autres (instance GLamGroup).
L'étude cinématique de la pince permet de déterminer une amplitude du piston de ±6 par rapport à la position centrale (bras1 et bras2 parallèles à l'axe 0X).
L'animation peut être calculée à partir de la position du piston ; il suffit de déterminer l'angle de rotation des bras par rapport à la direction 0X et la position induite de l'axe commun entre le bras1 et le doigt.
L'exemple suivant peut être animé en faisant varier la variable delta dans l'intervalle -6 ... +6.

Source

// attributs

GLamCylinder*       axe20x80 ;
GLamCylinder*       axe30x80 ;
GLamRevolution*     axe40x80 ;
GLamTesselation*    br10 ;
GLamTesselation*    br11 ;
GLamPolygon*        br12 ;
GLamGroup*          bras1 ;
GLamTesselation*    br20 ;
GLamGroup*          bras2 ;
GLamTesselation*    dg1 ;
GLamCube*           dg2 ;
GLamGroup*          doigt ;
GLamTesselation*    ca1 ;
GLamCube*           ca2 ;
GLamGroup*          carter ;
GLamTesselation*    pi1 ;
GLamCube*           pi2 ;
GLamCylinder*       pi3 ;
GLamGroup*          piston ;
GLamTesselation*    co1 ;
GLamRevolution*     co2 ;
GLamCircularHole*   co3 ;
GLamGroup*          corps ;
double              delta ;

// construction

delta = 0 ;

// axe 2.0 x 8.0
axe20x80 = new GLamCylinder(2, 8 ) ;
axe20x80->setSimpleColor( false ) ;

// axe 3.0 x 8.0
axe30x80 = new GLamCylinder(3, 8 ) ;
axe30x80->setSimpleColor( false ) ;

// axe 4.0 x 8.0
double ptsax1[] = { 0,-4, 1.75,-4, 2,-3.75, 2,3.75, 1.75,4,  0,4 } ;
axe40x80 = new GLamRevolution( ptsax1, 6, 90 ) ;
axe40x80->setSimpleColor( false ) ;

// bras 1
double ptsbr10[] = {  4,-7, 8,-3, 51,-3, 53,-1, 53,1, 51,3, -1,3,  -4,0,  -4,-7 } ;
br10 = new GLamTesselation( ptsbr10, 9, 4 ) ;
br10->addCircularHole( 0, 0, 1.5 ) ;
br10->addCircularHole( 50, 0, 1.5 ) ;

double ptsbr11[] = { -4,-7, -4,-23, -3,-24, -2,-24, -2,-18, 0,-16,  2,-18,  2,-24, 3,-24, 4,-23,  4,-7 } ;
br11 = new GLamTesselation( ptsbr11, 11, 2 ) ;

double ptsbr12[] = { 0,-11, 0,-7, -2,-7, 0,-11 } ;
br12 = new GLamPolygon( ptsbr12, 4, 8 ) ;

bras1 = new GLamGroup ;
int ibr10 = bras1->addObject( br10 ) ;
int ibr11 = bras1->addObject( br11 ) ;
int ibr12 = bras1->addObject( br12 ) ;
bras1->addObjectTranslate( ibr10, 0, 0, -2 ) ;
bras1->addObjectTranslate( ibr11, 0, 0, -2 ) ;
bras1->addObjectRotate( ibr12, 0, 90, 0 ) ;
bras1->addObjectTranslate( ibr12, 0, 0, -4 ) ;
bras1->setColor(0.8, 0.1, 0.1 ) ;

// bras 2
double ptsbr20[] = { -1,-3, 51,-3, 53,-1, 53,1, 51,3, -1,3, -3,1, -3,-1 } ;
br20 = new GLamTesselation( ptsbr20, 8, 4 ) ;
br20->addCircularHole( 0, 0, 1.5 ) ;
br20->addCircularHole( 50, 0, 1.5 ) ;
br20->setColor(0.1, 0.1, 0.8 ) ;

bras2 = new GLamGroup ;
int ibr20 = bras2->addObject( br20 ) ;
bras2->addObjectTranslate(ibr20, 0, 0, -2 ) ;

//doigt
double ptsdg1[] = { 0,-3.5, 10,-3.5, 10,0, 2,11, -1,11, -3,9, -3,-1 } ;
dg1 = new GLamTesselation( ptsdg1, 7, 1 ) ;
dg1->addCircularHole( 0, 0, 1.5 ) ;
dg1->addCircularHole( 0, 8, 1.5 ) ;

dg2 = new GLamCube( 10, 2, 7 ) ;

doigt = new GLamGroup ;
int idg10 = doigt->addObject( dg1 ) ;
int idg11 = doigt->addObject( dg1 ) ;
int idg2 = doigt->addObject( dg2 ) ;
doigt->addObjectTranslate( idg10, 0, 0, -3.5 ) ;
doigt->addObjectTranslate( idg11, 0, 0, 2.5 ) ;
doigt->addObjectTranslate( idg2, 5, -4.5, -3.5 ) ;
doigt->setColor(0.1, 0.6, 0.1 ) ;

int idg30 = doigt->addObject( axe30x80 ) ;
int idg31 = doigt->addObject( axe30x80 ) ;
doigt->addObjectTranslate( idg30, 0, 0, -4 ) ;
doigt->addObjectTranslate( idg31, 0, 8, -4 ) ;

// carter
double ptsca1[] = { -3,4, 27,4, 29,2, 29,0, 31,0, 31,17, 21,31, 16.5,31, 3,12, -3,12 } ;
ca1 = new GLamTesselation( ptsca1, 10, 1 ) ;
ca1->addCircularHole( 19, 20, 1.5 ) ;
ca1->addCircularHole( 19, 28, 1.5 ) ;
ca1->addCircularHole( 0, 6, 1 ) ;
ca1->addCircularHole( 0, 10, 1 ) ;
ca1->setColor(0.7, 0.1, 0.8, true ) ;

ca2 = new GLamCube(1, 24, 5 ) ;
ca2->setColor(0.7, 0.1, 0.8, true ) ;

carter = new GLamGroup ;

int ica10 = carter->addObject( ca1 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica10, 0, 0, -3.5 ) ;
int ica11 = carter->addObject( ca1 ) ;
carter->addObjectRotate( ica11, 180, 0, 0 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica11, 0, 0, 2.5 ) ;

// partie à commenter pour voir l'articulation...
  int ica12 = carter->addObject( ca1 ) ;
  carter->addObjectTranslate( ica12, 0, 0, 2.5 ) ;
  int ica13 = carter->addObject( ca1 ) ;
  carter->addObjectRotate( ica13, 180, 0, 0 ) ;
  carter->addObjectTranslate( ica13, 0, 0, -3.5 ) ;
//

int ica20 = carter->addObject( ca2 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica20, 30.5, 0, -2.5 ) ;

int ica30 = carter->addObject( axe30x80 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica30, 19, 20, -4 ) ;
int ica31 = carter->addObject( axe30x80 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica31, 19, 28, -4 ) ;
int ica32 = carter->addObject( axe30x80 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica32, 19, -20, -4 ) ;
int ica33 = carter->addObject( axe30x80 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica33, 19, -28, -4 ) ;

int ica40 = carter->addObject( axe20x80 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica40, 0, 6, -4 ) ;
int ica41 = carter->addObject( axe20x80 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica41, 0, 10, -4 ) ;
int ica42 = carter->addObject( axe20x80 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica42, 0, -6, -4 ) ;
int ica43 = carter->addObject( axe20x80 ) ;
carter->addObjectTranslate( ica43, 0, -10, -4 ) ;

// piston
double ptspi1[] = { -6,-3.5, 1.5,-3.5, 3,-2, 3,2, 1.5,3.5, -6,3.5 } ;
pi1 = new GLamTesselation( ptspi1, 6, 1 ) ;
pi1->addCircularHole( 0, 0, 2.0 ) ;

pi2 = new GLamCube( 3, 7, 7 ) ;
pi3 = new GLamCylinder( 4, 32 ) ;

piston = new GLamGroup ;
int ipi10 = piston->addObject( pi1 ) ;
int ipi11 = piston->addObject( pi1 ) ;
int ipi2 = piston->addObject( pi2 ) ;
int ipi3 = piston->addObject( pi3 ) ;

piston->addObjectTranslate( ipi10, 0, 0, -3.5 ) ;
piston->addObjectTranslate( ipi11, 0, 0, 2.5 ) ;
piston->addObjectTranslate( ipi2, -7.5, 0, -3.5 ) ;
piston->addObjectRotate( ipi3, 0, -90, 0 ) ;
piston->addObjectTranslate( ipi3, 0, 0, 9 ) ;
piston->setColor(1.0, 0.6, 0.4, true ) ;

piston->addObject( axe40x80 ) ;
axe40x80->setSimpleColor( false ) ;

// corps
co1 = new GLamTesselation( GLamCube(6, 8, 5 ) ) ;
co1->addCircularHole( 0, -2, 1 ) ;
co1->addCircularHole( 0, 2, 1 ) ;

double ptsco2[] = { 2,0, 14,0, 14,26, 2,26 } ;
co2 = new GLamRevolution( ptsco2, 4, 12 ) ;

co3 = new GLamCircularHole( 4, 26, 90 ) ;

corps = new GLamGroup ;
int ico10 = corps->addObject( co1 ) ;
int ico11 = corps->addObject( co1 ) ;
int ico2 = corps->addObject( co2 ) ;
int ico3 = corps->addObject( co3 ) ;
corps->addObjectTranslate( ico10, 0, 8, -2.5 ) ;
corps->addObjectTranslate( ico11, 0, -8, -2.5 ) ;
corps->addObjectRotate( ico2, 0, -90, 0 ) ;
corps->addObjectTranslate( ico2, 0, 0, 3 ) ;
corps->addObjectRotate( ico3, 0, -90, 0 ) ;
corps->addObjectTranslate( ico3, 0, 0, 3 ) ;
corps->setShiny() ;

// projection sur la scène

glPushMatrix() ;
  glScaled(0.1, 0.1, 0.1 ) ;

  glPushMatrix() ;
    glTranslated(-19, 0, 0 ) ;
    corps->draw() ;
    carter->draw() ;
  glPopMatrix() ;

  glPushMatrix() ;
    glTranslated( delta, 0, 0 ) ;
    piston->draw() ;
  glPopMatrix() ;

  double alpha = atan( delta / 20 ) ;
  double x = 50.0 * cos( alpha ) ;
  double y = 50.0 * sin( alpha ) + 20 ;

  alpha = alpha * 180.0 / Pi ;

  glPushMatrix() ;
    glTranslated( 0, 20, 0 ) ;
    glRotated(alpha, 0, 0, 1 ) ;
    bras1->draw() ;
  glPopMatrix() ;

  glPushMatrix() ;
    glTranslated( 0, -20, 0 ) ;
    glRotated(180, 1, 0, 0 ) ;
    glRotated(alpha, 0, 0, 1 ) ;
    bras1->draw() ;
  glPopMatrix() ;

  glPushMatrix() ;
    glTranslated( 0, 28, 0 ) ;
    glRotated(alpha, 0, 0, 1 ) ;
    bras2->draw() ;
  glPopMatrix() ;

  glPushMatrix() ;
    glTranslated( 0, -28, 0 ) ;
    glRotated(180, 1, 0, 0 ) ;
    glRotated(alpha, 0, 0, 1 ) ;
    bras2->draw() ;
  glPopMatrix() ;

  glPushMatrix() ;
    glTranslated( x, y, 0 ) ;
    doigt->draw() ;
  glPopMatrix() ;

  glPushMatrix() ;
    glTranslated( x, -y, 0 ) ;
    glRotated(180, 1, 0, 0 ) ;
    doigt->draw() ;
  glPopMatrix() ;
glPopMatrix() ;