基于ADAMS的并联机器人动力学仿真.pdf

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1、基于ADAMS的并联机器人动力学仿真六口赵光霞口刘爱荣口马履中。1．镇江机电高等职业技术学校江苏镇江2120132．江苏大学智能机械与机器人研究所江苏镇江212013摘要：应用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS，建立了一种并联机构的虚拟样机模型。对并联机器人进行动力学分析，为并联机器人系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数。关键词：并联机器人ADAMS仿真动力学中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1000—4998(2009)04—0004—02Abstract：Withtheaid

2、ofthepowerfuldynamicanalysissoftwareADAMSformechanicalsystem，thevirtualprototypemodelofanewparallelmachineisbuilt．ThedynamiCanalysisoftheparallelrobotiscarriedout，thusprovidingthetheoreticfoundationandmainparametersforthesystemdesign，manufactureandsimulatedm

3、otionoftheparallelrobot．KeyWords：ParallelRobotADAMSSimulationDynamicsADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMichnanical出，上述属性均可由用户根据实际情况修改，用户甚至System)是由美国MDI公司开发的一套功能十分强大叮以改变重力加速度的大小和方向”j。图2为ADAMS的机械系统动力学分析软件，是基于虚拟样机技术和中的3一PRUR并联机构建模图。多体动力学理论的机械系统仿真分析软件。用户利J时{应用ADA

4、MS／View中提供的零件库，依次将定长该软件可以快速、方便地创建复杂系统的多体动／，J学杆和动平台按上述结构尺寸添加到模型中。因为机构虚拟样机模型，在几何模型上施加力、力矩和运动激是空间机构，所以可先在空间建立一些点，然后根据点励，执行一组与实际状况分接近的运动仿真测试。日的位置确定空间机构的位置关系。动平台的建立应用前已经成为世界上使用最广的机械系统仿真分析软了零件库中的平板类零件，定长杆的建立应用了零件件，其独特的虚拟样机功能日益受到工程研究人员的库中的圆柱类零件。由ADAMS计算自由度如图3所青睐。现结

5、合3一PRUR并联机器人，利用ADAMS软件示，显示机构自由度为3。实现对其参数化建模及动力学仿真2动力学仿真1并联机构仿真模型的建立机器人各关节连杆的位置关系及速度关系取决于3-PRUR并联机器人由运动平台、固定平台及连机器人的几何结构，而与各连杆的质量无关。但是，对接两平台的3条支链组成，两平台均为正7j-形，每条支于给定的各关节连杆的驱动力或力矩，机器人的位姿链都有1个移动副(P)、2个转动副(R)和1个万向节(U)将发生什么变化，组成，其中与静平台相连接的3个移动副是主动副。其运动的动态过3-PRUR机

6、构简图如图1所示。其结构参数如下：动平程如何，不仅取决台边长100mill，3个移动副的初始杆长均定为1O0nlIll，于其几何结构，而其余各定杆长统一定为100mIll。且还依赖于各关ADAMS／View提供了丰富的零件几何图形库，约节连杆的惯性(即束库和力、力矩库，它采用Parasolid作为实体建模的质量)。并联机构核，并且支持布尔运算，具有界面友好、操作方便的特的动力学研究包点。在建模过程中ADAMS自动将相邻的实体赋予不括机构动力学模同的颜色，以便区分，因此色彩渲染效果逼真。模型的型的建立、受力分缺省

7、材料为钢，各部分实体重心缺省位置在其形心，实析、惯性力计算、体转动惯量由ADAMS中的相应模块根据实体尺寸算动力平衡、动力响应等方面，其中动★国家自然科学基金资助项目(编号：50375067)力学模型的建立收稿日期：2008年1O月2009／4机械制造47卷~r536期京：机械工业出版社，2002．动平台按期望规律运动，运行仿真。然后利用[2]王国强，张进平，马若丁．虚拟样机技术及其在ADAMS上ADAMS／View中的测量(Measure)功能，分别测量并联-的实践【M]．西安：西北工业大学出版社，2002．

8、机构中3个移动副的位移曲线，在ADAMS中输出这3[3]黄真，孑L令富，方跃法．并联机器人机构学理论及控制【M】．条曲线的样条函数(SPline)，然后删除原来加载在动平北京：机械工业出版社，1997．台中心的Motion。再分别在3个移动副处添加3个[4】杨廷力．机器人机构拓扑结构学【M]．北京：机械工业出版TranslationMotion，把每个运动函数定义为AKISPL社，20