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        基于工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)面移動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)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(jī)械傳動(dòng)工業(yè)機(jī)器人仿真

        唐黃正

        摘 要:文章主要對(duì)基于工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)面移動(dòng)的2種鏈?zhǔn)綑C(jī)械傳動(dòng)進(jìn)行了模擬仿真,包括蝸桿-蝸輪傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)螺桿-螺母?jìng)鲃?dòng),利用CATIAV5軟件進(jìn)行仿真。

        關(guān)鍵詞:工業(yè)機(jī)器人;機(jī)械傳動(dòng);仿真

        中圖分類號(hào):TP242.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2017)35-0020-02

        1 概述

        對(duì)于某些實(shí)際應(yīng)用,需要對(duì)工業(yè)機(jī)器人的基準(zhǔn)面進(jìn)行移動(dòng)。本文提出了定義運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)節(jié)的可能性,并對(duì)蝸桿-蝸輪傳動(dòng)和螺旋-螺母?jìng)鲃?dòng)的功能進(jìn)行了模擬仿真。

        2 “DMU運(yùn)動(dòng)學(xué)”模塊

        在CATIAV5軟件中,可以使用“DMU運(yùn)動(dòng)學(xué)”模塊進(jìn)行仿真。在菜單路徑下訪問(wèn):?jiǎn)?dòng)→數(shù)字模型→DMU運(yùn)動(dòng)學(xué)[1][2],通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)節(jié)的直接指揮,或通過(guò)定義命令法,可以進(jìn)行仿真。圖1顯示了“運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)節(jié)”和“DMU運(yùn)動(dòng)學(xué)”工具欄。

        “運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)節(jié)”工具欄提供了對(duì)以下類型的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)節(jié)定義的可能性(圖1,a,從左到右):轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)、移動(dòng)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(diǎn)曲線聯(lián)合、聯(lián)合滑動(dòng)曲線、曲線聯(lián)合、點(diǎn)表面接合、萬(wàn)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(yùn)動(dòng)學(xué)”工具欄包含(圖1,b,從左到右):用指令模擬和仿真法、機(jī)械裝置、運(yùn)動(dòng)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(jī)械分析。

        3 模擬機(jī)械傳動(dòng)

        工業(yè)機(jī)器人的基面定義成固定的部分,運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示,電機(jī)的輸入動(dòng)作和蝸桿是同步的,如圖2所示。

        蝸桿-蝸輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是:

        在仿真中,傳動(dòng)比(公式1)是根據(jù)實(shí)際定律的要求來(lái)確定的;對(duì)蝸桿的輸入運(yùn)動(dòng)和蝸輪連接螺桿部分的輸出運(yùn)動(dòng)之間的依賴關(guān)系進(jìn)行了研究。螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)如圖3所示。

        由于螺桿運(yùn)動(dòng)、螺母和工業(yè)機(jī)器人主體是一體的,它們是沿著螺桿軸移動(dòng)的,如圖4、圖5、圖6所示。

        對(duì)于反向運(yùn)動(dòng),輸入運(yùn)動(dòng)也是相反的。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本文主要對(duì)基于工業(yè)機(jī)器人基準(zhǔn)面移動(dòng)的兩種鏈?zhǔn)綑C(jī)械傳動(dòng)進(jìn)行了模擬仿真,包括蝸桿-蝸輪傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)螺桿——螺母?jìng)鲃?dòng)。這個(gè)模擬仿真實(shí)現(xiàn)了目前的源系統(tǒng),完成了工業(yè)機(jī)器人示教。在一般情況下,通過(guò)定義運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)節(jié)并指揮機(jī)械,可以使用CATIA V5軟件模擬任何機(jī)械傳動(dòng)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]邢迪雄,張琦.基于CATIAV5的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究[J].機(jī)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(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展問(wèn)題分析及對(duì)策研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(31):81.endprint

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