基于SolidWorks六自由度焊接機(jī)械手三維運(yùn)動(dòng)模擬【三維SW】【仿真】

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n(2).(2).易學(xué)、易用，操作過程直觀、簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)易學(xué)、易用，操作過程直觀、簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大。大。n n(3).(3).完全漢化，使用過程中無任何語(yǔ)言障礙。完全漢化，使用過程中無任何語(yǔ)言障礙。n n(4).(4).可向下兼容二維可向下兼容二維AutoCADAutoCAD，使得以前采用，使得以前采用Aut0CADAut0CAD進(jìn)行的設(shè)計(jì)可以繼續(xù)使用和轉(zhuǎn)化。進(jìn)行的設(shè)計(jì)可以繼續(xù)使用和轉(zhuǎn)化。1.6焊接機(jī)械手的工作原理焊接機(jī)械手的工作原理n n固定機(jī)座后通過機(jī)身上轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)和大小手臂的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)手腕的轉(zhuǎn)動(dòng)和擺動(dòng)手腕的運(yùn)動(dòng)，在給手抓一個(gè)配合尺寸使之能夠自由的伸縮以便夾取工件。1.7 焊接機(jī)械手的構(gòu)成和設(shè)計(jì)焊接機(jī)械手的構(gòu)成和設(shè)計(jì)n n焊接機(jī)械手的零部件包括:機(jī)座、機(jī)座蓋板、機(jī)身、轉(zhuǎn)臺(tái)、大臂、小臂、旋轉(zhuǎn)手腕、擺動(dòng)手腕、手抓、銷釘、螺栓、螺母等。機(jī)座的設(shè)計(jì)機(jī)座的設(shè)計(jì) 機(jī)座蓋板的設(shè)計(jì)機(jī)座蓋板的設(shè)計(jì) 機(jī)身的設(shè)計(jì)機(jī)身的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 大臂的設(shè)計(jì)大臂的設(shè)計(jì) 小臂的設(shè)計(jì)小臂的設(shè)計(jì) 旋轉(zhuǎn)手腕的設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)手腕的設(shè)計(jì) 擺動(dòng)手腕的設(shè)計(jì)擺動(dòng)手腕的設(shè)計(jì)手抓的設(shè)計(jì)手抓的設(shè)計(jì)1.8 裝配后模型裝配后模型1-機(jī)座 2-機(jī)座蓋板 3-機(jī)身 4-轉(zhuǎn)臺(tái) 5-銷軸3 6-手抓 7擺動(dòng)手腕 8-旋轉(zhuǎn)手腕9-銷軸2 10-小臂 11-大臂 12-銷軸1 13-螺栓1.9 三維實(shí)體建模模擬方案的確定三維實(shí)體建模模擬方案的確定n nSolidWorks數(shù)字化模型 模型導(dǎo)入添加復(fù)雜約束力仿真分析模型優(yōu)化。n n六自由度機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)情況給出各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的旋轉(zhuǎn)角度 2.1 模擬加載與仿真模擬加載與仿真 啟動(dòng)SolidWorks軟件，如下圖選擇“裝配圖”選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕，建立裝配體操作界面。2.2機(jī)構(gòu)的裝配過程機(jī)構(gòu)的裝配過程 n n選擇左下方選擇左下方“瀏覽瀏覽”按鈕如圖，打開零件存放的目錄，選擇第一按鈕如圖，打開零件存放的目錄，選擇第一個(gè)零件系統(tǒng)將默認(rèn)為固定的零件，以后添加的零件依次為基準(zhǔn)。個(gè)零件系統(tǒng)將默認(rèn)為固定的零件，以后添加的零件依次為基準(zhǔn)。先選擇名稱為轉(zhuǎn)臺(tái)的零件，單擊先選擇名稱為轉(zhuǎn)臺(tái)的零件，單擊“打開打開”。單擊界面任何位置零。單擊界面任何位置零件固定在界面中。在工具欄中選擇件固定在界面中。在工具欄中選擇“插入零部件插入零部件”，如前操作打，如前操作打開文件夾，繼續(xù)選擇零件大臂。為了不至于零件過多裝配過程復(fù)開文件夾，繼續(xù)選擇零件大臂。為了不至于零件過多裝配過程復(fù)雜，采取逐個(gè)添加約束的方法，進(jìn)行逐個(gè)配合并完成定位。繼續(xù)雜，采取逐個(gè)添加約束的方法，進(jìn)行逐個(gè)配合并完成定位。繼續(xù)添加零件和配合的操作直到完成裝配體。裝配過程中合理的選擇添加零件和配合的操作直到完成裝配體。裝配過程中合理的選擇配合關(guān)系以方便以后的運(yùn)動(dòng)仿真操作。如下圖配合關(guān)系以方便以后的運(yùn)動(dòng)仿真操作。如下圖2.3機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置 n n打開打開“運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)”選項(xiàng)卡，在選項(xiàng)卡，在“運(yùn)動(dòng)作用在運(yùn)動(dòng)作用在”中選擇中選擇“沿沿Z Z軸軸平移平移”選項(xiàng)，在選項(xiàng)，在“運(yùn)動(dòng)類項(xiàng)運(yùn)動(dòng)類項(xiàng)”中選擇中選擇“速度速度”選項(xiàng)，初始選項(xiàng)，初始位移設(shè)置為位移設(shè)置為“0”0”，在，在“函數(shù)函數(shù)”中選擇中選擇“恒定值恒定值”，速度，速度設(shè)為設(shè)為15mm/sec15mm/sec；單擊；單擊“應(yīng)用應(yīng)用”按鈕，完成設(shè)置。按鈕，完成設(shè)置。n n為了保證機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定性，對(duì)小臂和手腕鉸接為了保證機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定性，對(duì)小臂和手腕鉸接的部位設(shè)計(jì)阻尼。添加過程如下：在節(jié)點(diǎn)的部位設(shè)計(jì)阻尼。添加過程如下：在節(jié)點(diǎn)“力力”下選擇阻下選擇阻尼，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇尼，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“添加扭轉(zhuǎn)阻尼添加扭轉(zhuǎn)阻尼”選項(xiàng)，彈出選項(xiàng)，彈出“插頭插頭 阻尼阻尼”對(duì)話框，按圖示設(shè)置參數(shù)；單擊對(duì)話框，按圖示設(shè)置參數(shù)；單擊“應(yīng)用應(yīng)用”按鈕，按鈕，完成阻尼的設(shè)置。阻尼是為了穩(wěn)定手腕的擺動(dòng)過程，從而完成阻尼的設(shè)置。阻尼是為了穩(wěn)定手腕的擺動(dòng)過程，從而保證整個(gè)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。保證整個(gè)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。n n參數(shù)設(shè)置完成，在參數(shù)設(shè)置完成，在COSMOSMotionCOSMOSMotion菜單中選擇菜單中選擇“選項(xiàng)選項(xiàng)”，打開打開“COSMOSMotionCOSMOSMotion選項(xiàng)選項(xiàng)”對(duì)話框，選擇仿真選項(xiàng)卡，將對(duì)話框，選擇仿真選項(xiàng)卡，將持續(xù)時(shí)間設(shè)置為持續(xù)時(shí)間設(shè)置為1616秒，幀的數(shù)目設(shè)置為秒，幀的數(shù)目設(shè)置為800800，其余參數(shù)選，其余參數(shù)選擇默認(rèn)值，單擊擇默認(rèn)值，單擊“確定確定”完成設(shè)置。單擊完成設(shè)置。單擊“仿真仿真”按鈕，按鈕，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。2.4存在的問題和繼續(xù)研究的方向存在的問題和繼續(xù)研究的方向n n目前還存在一些問題包括：模擬過程機(jī)械化不靈活，未對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面系統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論計(jì)算。n n在進(jìn)一步研究中要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性的理論計(jì)算。2.5總結(jié)總結(jié)n n通過對(duì)文獻(xiàn)的閱讀，了解了關(guān)于機(jī)械手的發(fā)展過通過對(duì)文獻(xiàn)的閱讀，了解了關(guān)于機(jī)械手的發(fā)展過程，以及組成、分類。加深對(duì)機(jī)器人這種高端技程，以及組成、分類。加深對(duì)機(jī)器人這種高端技術(shù)認(rèn)識(shí)。術(shù)認(rèn)識(shí)。n n熟練掌握熟練掌握SolidworksSolidworks的三維建模和動(dòng)態(tài)仿真，尤其的三維建模和動(dòng)態(tài)仿真，尤其對(duì)了解了強(qiáng)大的對(duì)了解了強(qiáng)大的COSMOSMotionCOSMOSMotion插件與其他三維插件與其他三維動(dòng)態(tài)仿真軟件的差別，掌握了使用動(dòng)態(tài)仿真軟件的差別，掌握了使用COSMOSMotionCOSMOSMotion的基本流程。的基本流程。n n隨著對(duì)機(jī)械手研究的不斷深入和機(jī)械手領(lǐng)域的不隨著對(duì)機(jī)械手研究的不斷深入和機(jī)械手領(lǐng)域的不斷拓展，機(jī)械手仿真系統(tǒng)作為機(jī)器人設(shè)計(jì)和研究斷拓展，機(jī)械手仿真系統(tǒng)作為機(jī)器人設(shè)計(jì)和研究的安全可靠，靈活方便的工具，在本領(lǐng)域發(fā)揮著的安全可靠，靈活方便的工具，在本領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。它對(duì)于驗(yàn)證機(jī)械手的工作原理工作空重要作用。它對(duì)于驗(yàn)證機(jī)械手的工作原理工作空間及碰撞檢測(cè)都具有非常重要的指導(dǎo)意義。間及碰撞檢測(cè)都具有非常重要的指導(dǎo)意義。致致 謝謝n感謝指導(dǎo)老師在此設(shè)計(jì)過程中給予了熱情誠(chéng)懇的幫助和各位老師的精心指導(dǎo),限于水平有限，有遺漏和錯(cuò)誤之處希望各位老師批評(píng)指證