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        基于工業(yè)機器人基準面移動的機械傳動模擬

        2017-12-19 16:47:52唐黃正
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年35期
        關(guān)鍵詞:機械傳動工業(yè)機器人仿真

        唐黃正

        摘 要:文章主要對基于工業(yè)機器人基準面移動的2種鏈式機械傳動進行了模擬仿真,包括蝸桿-蝸輪傳動和運動螺桿-螺母傳動,利用CATIAV5軟件進行仿真。

        關(guān)鍵詞:工業(yè)機器人;機械傳動;仿真

        中圖分類號:TP242.2 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)35-0020-02

        1 概述

        對于某些實際應(yīng)用,需要對工業(yè)機器人的基準面進行移動。本文提出了定義運動學(xué)關(guān)節(jié)的可能性,并對蝸桿-蝸輪傳動和螺旋-螺母傳動的功能進行了模擬仿真。

        2 “DMU運動學(xué)”模塊

        在CATIAV5軟件中,可以使用“DMU運動學(xué)”模塊進行仿真。在菜單路徑下訪問:啟動→數(shù)字模型→DMU運動學(xué)[1][2],通過對運動學(xué)關(guān)節(jié)的直接指揮,或通過定義命令法,可以進行仿真。圖1顯示了“運動學(xué)關(guān)節(jié)”和“DMU運動學(xué)”工具欄。

        “運動學(xué)關(guān)節(jié)”工具欄提供了對以下類型的運動學(xué)關(guān)節(jié)定義的可能性(圖1,a,從左到右):轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)、移動關(guān)節(jié)、圓柱形、螺旋關(guān)節(jié)、球形關(guān)節(jié)、平面關(guān)節(jié)僵硬的關(guān)節(jié)、點曲線聯(lián)合、聯(lián)合滑動曲線、曲線聯(lián)合、點表面接合、萬向節(jié)、恒定速度、齒輪、齒條接頭、電纜接頭以及基于axis的關(guān)節(jié)。

        “DMU運動學(xué)”工具欄包含(圖1,b,從左到右):用指令模擬和仿真法、機械裝置、運動學(xué)關(guān)節(jié)、固定部件、裝配約束轉(zhuǎn)換、速度和加速度以及機械分析。

        3 模擬機械傳動

        工業(yè)機器人的基面定義成固定的部分,運動方向如箭頭所示,電機的輸入動作和蝸桿是同步的,如圖2所示。

        蝸桿-蝸輪傳動的傳動比是:

        在仿真中,傳動比(公式1)是根據(jù)實際定律的要求來確定的;對蝸桿的輸入運動和蝸輪連接螺桿部分的輸出運動之間的依賴關(guān)系進行了研究。螺桿的旋轉(zhuǎn)運動如圖3所示。

        由于螺桿運動、螺母和工業(yè)機器人主體是一體的,它們是沿著螺桿軸移動的,如圖4、圖5、圖6所示。

        對于反向運動,輸入運動也是相反的。

        4 結(jié)束語

        本文主要對基于工業(yè)機器人基準面移動的兩種鏈式機械傳動進行了模擬仿真,包括蝸桿-蝸輪傳動和運動螺桿——螺母傳動。這個模擬仿真實現(xiàn)了目前的源系統(tǒng),完成了工業(yè)機器人示教。在一般情況下,通過定義運動學(xué)關(guān)節(jié)并指揮機械,可以使用CATIA V5軟件模擬任何機械傳動。

        參考文獻:

        [1]邢迪雄,張琦.基于CATIAV5的工業(yè)機器人運動學(xué)仿真研究[J].機械,2011,38(01):57-61.

        [2]Dumitru Adrian Stefan. Simulation of Mechanical Transmissions for Base Translation of an Industrial Robot.ANUL XVI, NR. 1, 2009, ISSN 1453-7397.

        [3]陳韶飛.我國工業(yè)機器人發(fā)展問題分析及對策研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(31):81.endprint

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