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时间:2020-04-05
《基于虚拟样机技术的六自由度机械手建模与仿真.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、机械设计与制造第7期178MachineryDesign&Manufacture2013年7月基于虚拟样机技术的六自由度机械手建模与仿真孙群,张龙,赵颖(聊城大学汽车与交通工程学院,山东聊城252059)摘要:六自由度机械手广泛地应用于工业、农业等领域中,发挥着重要的作用。为此,设计了一种六自由度机械手,并基于虚拟样机技术进行了建模与仿真。首先。利用Pro/ENGINEER软件,建立了一种六自由度机械手机械系统的三维模型;其次,利用Pro/ENGINEER的模块对机械手进行了虚拟装配;接着,采用专用接口模块Mec
2、hanism/Pro将模型导入动力学仿真软件MSC.ADAMS;之后.利用MSC.ADAMS软件对机械手进行虚拟样机动力学干涉检查,验证运动锁止位置的合理性并绘制出相关特性曲线,为加工六自由度机械手物理样机提供了依据。关键词:六自由度;机械手;虚拟样机技术;ADAMS;动力学仿真中图分类号:TH16;TP242文献标识码:A文章编号:1001—3997(2013)07—0178—04ModelandSimulationfora6-DOFManipulatorbasedonVirtualMachineTechnol
3、ogySUNQun,ZHANGLong,ZHAOYing(SchoolofAutomobile&Transportation,LiaochengUniversity,ShandongLiaocheng252059,China)Abstract:Manipulatorswithsixfreedomdegreesol'ewidelyusedinindustry,agricultureandother胁andplay(1,limportantrole.Fin@,itdesigneda6-DOFmanipulatorme
4、chanicalsystembasedonPro/Esoftw~J'e.Secondly,avirtualossemblyofrobotWascompletedtotesttheinte~ferertceoftheparts.OnthebaseofthedesigntothepartsofthemanipulatorusedPro/Eso,wareandspecialMechanism/Promodel,themanipulatormodelCanbeimportedtoADAMSsoftwareforinte咖
5、fencechecking,verifyingtheaccuracyandprecisionsofthelocklocation.Bythiswaytherelevantcharacteristiccurvesofdynamicsimulationc帆bedrawnandtheirrationalpartofthemanipulatorCanbeimproved.Uhimately.itprovidedthebasisforthemachiningofthephysicalprototypeofmanipulat
6、orwithsixdegrees.KeyWords:SixDegreesofFreedom;Manipulator;VirtualPrototypingTechnology;ADAMS;DynamicSimulation1引言六自由度机械手广泛的应用于工业、农业等领域,六自由度机械手的运动和仿真分析得到研究。根据具体用途的不同,六自由度机械手会有不同的表征形式if,-81。采用Pro/E三维建模软件建立了一种六自由度机械手的机械模型,随后应用MSC.ADAMS动力学分析软件,对机械手进行动力学仿真和分析。图1六自
7、由度机械手的机械原理框图2六自由度机械手机械系统建模Fig.1MechanicalPrincipleBlockDiagramof2.1机械手自由度的选择theSixDegreeofFreedomManipulator机械手运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为2.2机械手系统设计要求机械手系统由机械本体结构、伺服驱动系统、计算机控制系机械手的自由度。自由度是机械手设计的关键参数,自由度越多,统、传感系统和通信接口等部分组成。六自由度机械手的关节,由机械手的灵活性越大、通用性越广,但其结构也越复杂。在考虑机
8、不同型号伺服电机和步进电机驱动,构成转动关节和移动关节。Z械手用途、成本及技术难度等问题后,选择机械手的自由度为六(i-0,1,2,3,4)表示旋转副旋转设计,D.、D:为移动副移动设计。个,末端执行器可以自由开合,能够完成物体的抓、移、放等动作,Motion1、2、3、4、5、6关节均由伺服电机驱动,关节的转角分别为六自由度机械手的原理框图,如图1所示。范围为:0。≤陇
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