基于虚拟样机技术的6-SPS并联机器人的优化设计.pdf

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1、·电气技术与自动化·唐红品，等·基于虚拟样机技术的6-SPS并联机器人的优化设计基于虚拟样机孜术的6．SPS弄联讥貉人的优了匕设计唐红品，郭钢，程伟(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：应用UG建立6-SPS并联机器人三维模型，通过parasolid接口导入到ADAMS软件中进行仿真，把6个杆长参数设为优化设计变量，探索当参数变化时对结构性能的影响，每一个参数在进行仿真时，采取试验次数为5的优化，得到同一参数下不同试验的值，最终从每一组仿真的数值中选取最大值作为最优值。关键词：并联机器人；ADAMS仿真；最优值中图分类号：TH12；T

2、P242文献标志码：B文章编号：1671-5276(2010)06~136—04TheOptimizationDesignof6·SPSParallelManipulatorBasedonVirtualPrototypingTANCHongpin．GU0Gang．CHENGWei(SchoolofMechanicalEngineeringNanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Thispaperestablishesthree-dimensionalmod

3、elof6-SPSparalelmanipulatorwiththeUGsoftware，importsitintoADAMSsoftwareforsimulationbyparasolid，setsthesixarmparameterstooptimizethedesignvariables，explorestheefectofthestructuralperformancewhenparameterschanging，takesfivetrialstooptimizeduringthesimulation，getsthediferenttestda

4、tumatthesameparameterandselectsthema)(imumvaluefrOmeachgroupastheoptimization．Keywords：parallelmanipulator；ADAMSsimulation；optimization器人研究的热点，因为它具有刚度大、承载能力强、定位精0引言度高等优点，用在工业(制造、测量、工艺等)、航天、医疗、军工等领域。它的出现不但减少了工人的繁琐操作，还降虚拟样机技术⋯是当前设计制造领域的一项新技低了在艰苦环境下操作的危险。基于这些优点国内外学术，它利用软件建立机械系统的三维实

5、体模型和力学模者热衷于对它进行研究，使它的性能达到最优。型，分析和评估系统的性能，为物理样机的设计和制造提供依据。传统的设计路线“设计一物理样机一试验一修改”，当虚拟样机技术应用在制造业时，厂家在评估开发产品的性能时就不需要制造物理样机，只需建立样机的三维模型，然后导入到仿真软件，建立和产品的真实工作环境一样的虚拟样机平台，评估样机的各项性能。与传统设计相比，省去了制造物理样机的时间，并且从优化设计的角度预测产品的性能和缺陷，因此降低了开发的成本，产生了不可估量的经济效益。现利用UG建立并联机器人的三维模型，通过Para-solid接口导入到仿真软件A

6、DAMS中，查看机构的参数信1一动平台；2一连杆；3一静平台息，把结构的6个杆长参数设为优化变量，通过一系列仿真和优化检验杆长对结构性能的影响。图16SPS并联机器人结构图1机器人仿真模型1．2模型的导入及运动副的添加在建模软件UG中，设置了结构的各项参数，要把这1．1利用UG建立三维实体模型些参数信息输入到ADAMS中进行仿真优化，必须通过两软件的接口来完成。首先要保证两软件的匹配，例如：6-SPS并联机器人是一种简单的经典的并联机构，UG3—16版本都可以与ADAMS2005通过parasolid格可以说是其他并联机器人的始祖。它由固定平台、动平台

7、式传输信息。具体的方法为：1)在UG软件中建立模型及6个自由伸缩的杆件组成(图1)。它一直是近年来机作者简介：唐红品(1984一)，女，山东菏泽人，硕：L，研究方向为机器人及机械优化设计。·136-http：／／ZZHDchinajm~rna1．net．ci1E．mail：ZZHD@chainajoumalnet．cll《机械制造与自动化》·电气技术与自动化·唐红品，等·基于虚拟样机技术的6-SPS并联机器人的优化设计保存到特定的文件夹中>选择文件>导出>parasolidTrax=3timeCOS(3．14time)>选择模型。2)打开ADAMS选择

8、file>impo~>para—Tray3timesin(3．14time)solid(支持的