Workbench实现工业机器人瞬态动力学分析应用研究.pdf

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1、第11期组合机床与自动化加工技术No．112015年11月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNov．2015文章编号：1001—2265(2015)11-0030-03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．11．009Workbench实现工业机器人瞬态动力学分析应用研究术李辉，黄文权，李开世(四川理工学院机械工程学院，四川自贡643000)摘要：以六自由度工业机器人为研究对象，实现工业机器人在复杂运动条件下的动态有限元分析为目标。将SolidWorks中建立的三维模

2、型和在ADAMs中进行运动分析的结果同时导入Workbench中，快速实现了在Workbench中使工业机器人各关节按照预定规划进行瞬态动力学分析。这种快速实现复杂运动的有限元分析方法与传统通过计算进行有限元仿真分析相比，该方法不需要计算并且充分的考虑了机械结构和惯性力等因素，这使仿真方法更加简便，结果更加可靠，同时分析的环境更加接近真实的工作要求。关键词：快速有限元；工业机器人；瞬态动力学中图分类号：TH166；TG65文献标识码：AApplicationStudyofWorkbenchinIndustrialRobo~TransientDynamicAn

3、alysisLIHUi．HUANGWen．quan．LIKai．shi(CollegeofMechanicalEngineering，SichuanUniversityofScience&Engineering，ZigongSichuan643000，China)Abstract：Inordertoachievethegoaloffiniteelementanalysisforcomplexmovement，usingthesix·DOF．robotasexample．Impo~3一Dmode1ofSolidWorksandADAMSkinematicana

4、lysisdataintoWorkbench．itissuccessfultomakethejointsmoveasthegoalsetandfinishthetransientdynamicsanalysis．Whencom—paredthisnewmethodwiththetraditionalcalculatemethod．thisnewone’Smethodiseasierandtheresultsaremorereliable，becausethemechanicalstructure，inertialforceandSOonareconsider

5、edinthismethod，SOthesimulationenvironmentismoretrue．Keywords：rapidfiniteelementanalysis；industryrobot；transientdynamicWorkbench瞬态动力学仿真上，成功地实现了六自由O引言度机器人在复杂运动有限元分析技术是机械产品开发中的重要环节，条件下的有限元仿真。是对机械产品进行优化、安全评估和受力分析等一系1模型的确立列设计的重要手段。瞬态动力学分析是动力学分析的重要组成部分，同模态分析、谐响应分析相比，综合考Workbench的建模虑了结构和惯

6、性力等因素，使分析结果更接近于系统功能虽然比较强大，但是的真实情况，对设计和校核更具有指导意义。在建立复杂的三维模型工业机器人作为一种典型的机电一体化设备，近方面还是比较困难，因此年来在社会生产中起到越来越重要的作用。六自由选用SolidWorks进行三度机器人具有结构简便、运动灵活等优势，在工业机器维建模J。为减少人领域得到了广泛的应用。文中以六自由度机器人Workbench中的运算的为研究对象，在ADAMS中对工业机器人的第二、第三结点数，将末端机械手改图1六自由度机器人模型关节进行了运动学规划，并将规划的结果运用在了为负荷设为4kg的标准砝码，得到的模

7、型如图1所示。收稿日期：2015一O2—03：修回日期：2015一O3—1O基金项目：过程装备与控制工程四川省高校重点实验室基金项目(GK201003)作者简介：李辉(1988一)，男，四川绵阳人，四川理工学院硕士研究生，研究方向为机电一体化，(E—mail)1033502414@qq．com；jm讯作者：黄文权(1970一)，男，四川自贡人，l~1)q理工学院副教授，研究方向为产品数字化设计，面向成本设计和制造业信息化，(E—mail)hwqsc@163．corno