基于UG和ADAMS的机械手三维实体仿真.pdf

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1、第3期(总第166期)机械工程与自动化No.32011年6月MECHANICALENGINEERING＆AUTOMATIONJun.文章编号:1672-6413(2011)03-0029-03基于UG和ADAMS的机械手三维实体仿真1123周斌，王效岳，张忠奎，颜世周(1.山东理工大学机械工程学院，山东淄博255049;2.潍坊科技学院，山东寿光262700;3.钦州学院，广西钦州535000)摘要:为了方便、准确地对所设计的复杂机械手进行运动仿真分析，利用UG软件强大的建模功能对六自由度机械手进行三维实体建模，然后通过UG和ADAMS良好的数据接口将模型数据直接导入ADAMS，根

2、据实际设计要求添加相关约束，在此基础上进行运动仿真，研究机械手各机构关节的运动，测量各个关节的角位移、速度和加速度的变化情况，通过观察各机构的运动轨迹以及相关曲线的变化趋势，对设计阶段的产品进行虚拟性能测试，以便及时发现设计中存在的问题并进行改正。关键词:UG;ADAMS;六自由度机械手;联合仿真中图分类号:TP241文献标识码:A0引言机械手各零部件的二维图纸，利用UG提供的实体建采用虚拟样机技术对机械手进行运动学仿真，可模、草图模块以及拉伸、旋转、扫描等特征实现机械以形象地观察到机械手的运动轨迹，进而对机械手的手各零部件的三维实体设计，最后将设计的各零部件性能进行分析，在现代机

3、械结构设计中，不再局限于模型进行装配。简单的静态的平面设计，而是越来越重视三维实体设本文所研究的LG－6R型六自由度机械手由［1］Part2～Part8七部分零件构成，Part1为大地。将绘制计和动态分析。利用虚拟样机技术，在概念设计阶段，可对产品进行虚拟性能测试，达到提高设计性完成的零件采用从下向上的装配顺序进行装配，其装能、降低设计成本、减少产品开发时间的目的。配效果图如图1所示。本文利用UG软件强大的建模功能对所设计的LG－6R型六自由度机械手进行三维实体建模，然后通过UG和ADAMS良好的数据接口将模型数据直接导入ADAMS，根据实际设计要求添加相关约束，在此基础上进行运动

4、仿真，研究机械手各机构关节的运动，测量各个关节的角位移、角速度和角加速度的变化情况，通过观察各机构的运动轨迹以及相关曲线的变化趋势确定设计中存在的问题，对设计阶段的产品进行虚拟性能测试。1六自由度机械手的三维实体建模1.1利用UG建立三维实体模型图1UG环境下LG－6R型机械手装配模型所设计的复杂机械手不同零部件间存在几何约束1.2三维模型的导入和物理约束，建模之前首先分析零部件，确定主要的将UG环境下的机械手模型以ADAMS能较好识设计参数、设计基准和设计约束;进而依据所设计的别的Parasolid格式导出。三维模型导入ADAMS的具收稿日期:2011-02-18作者简介:周斌(

5、1985-)，男，山东济宁人，在读硕士研究生，主要研究方向:机电控制与自动化。·30·机械工程与自动化2011年第3期体步骤如下:各旋转副相对应的运动方程如下:(1)在UG中选择下拉菜单［文件］－［导出］(1)MOTION1:命令，选择Parasolid格式，点击后出现导出对话框，STEP(time，0，0d，1，60d)+STEP(time，4，d，5，－60d);然后选择整个要输出的图形，点击确定另存为(2)MOTION2:*.xmt_txt的文件格式。STEP(time，1，0d，2，－15d)+STEP(time，3，0d，4，(2)启动ADAMS软件，新建一个模型，名为1

6、5d)+STEP(time，5，0d，6，－15d);arm，点击确定，进入工作窗口。执行［File］－(3)MOTION3:［Import］，在出现的导入窗口中，FileType为默认选STEP(time，1，0d，2，45d)+STEP(time，3，0d，4，－项，在FileToRead中选择上步中UG导出的文件，45d)+STEP(time，5，0d，6，45d);(4)MOTION4:点击OK，即将刚才从UG中输出的模型成功导入STEP(time，1，0d，2，40d)+STEP(time，3，0d，4，－ADAMS中。ADAMS环境下机械手的仿真模型见图40d)+STE

7、P(time，5，0d，6，40d);2。(5)MOTION5:STEP(time，1，0d，2，40d)+STEP(time，3，0d，4，－45d)+STEP(time，5，0d，6，45d);(6)MOTION6:STEP(time，0，0d，1，20d)+STEP(time，2，0d，3，－20d)+STEP(time，6，0d，7，20d);图2ADAMS环境下机械手的仿真模型2ADAMS运动仿真机械手在运动过程中要尽量平滑、平稳，否则会使机械部件的磨损加剧