基于SolidWorks六自由度焊接机械手三维运动模拟答辩稿.ppt
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基于基于SolidWorks六自由度六自由度焊接机械手三维运动模拟焊接机械手三维运动模拟学生姓名学生姓名:
专业专业:
机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化指导教师指导教师:
本课题的主要研究内容本课题的主要研究内容nn
（1）查阅机器人技术相关文章和机构，了解国内外焊接机器人的应用和发展。
nn
（2）画出六自由度焊接机械手部装配图。
nn（3）应用solidworks对机械手部分进行三维运动。
nn（4）用COSMOSMotion软件对其进行仿真。
1.5Solidworsks软件的特点软件的特点nn（l）.SolidWorks（l）.SolidWorks是当今世界基于是当今世界基于NT/WindowsNT/Windows平台的平台的三维机械三维机械CADCAD软件系统的主流产品，目前己在国软件系统的主流产品，目前己在国内外中小型企业中得到广泛应用。
内外中小型企业中得到广泛应用。
nn
（2）.
（2）.易学、易用，操作过程直观、简单，功能强大。
易学、易用，操作过程直观、简单，功能强大。
nn（3）.（3）.完全汉化，使用过程中无任何语言障碍。
完全汉化，使用过程中无任何语言障碍。
nn（4）.（4）.可向下兼容二维可向下兼容二维AutoCADAutoCAD，使得以前采用，使得以前采用Aut0CADAut0CAD进行的设计可以继续使用和转化。
进行的设计可以继续使用和转化。
1.6焊接机械手的工作原理焊接机械手的工作原理nn固定机座后通过机身上转台的旋转和大小手臂的运动带动旋转手腕的转动和摆动手腕的运动，在给手抓一个配合尺寸使之能够自由的伸缩以便夹取工件。
1.7焊接机械手的构成和设计焊接机械手的构成和设计nn焊接机械手的零部件包括:
机座、机座盖板、机身、转台、大臂、小臂、旋转手腕、摆动手腕、手抓、销钉、螺栓、螺母等。
机座的设计机座的设计机座盖板的设计机座盖板的设计机身的设计机身的设计转台的设计转台的设计大臂的设计大臂的设计小臂的设计小臂的设计旋转手腕的设计旋转手腕的设计摆动手腕的设计摆动手腕的设计手抓的设计手抓的设计1.8装配后模型装配后模型1-机座2-机座盖板3-机身4-转台5-销轴36-手抓7摆动手腕8-旋转手腕9-销轴210-小臂11-大臂12-销轴113-螺栓1.9三维实体建模模拟方案的确定三维实体建模模拟方案的确定nnSolidWorks数字化模型模型导入添加复杂约束力仿真分析模型优化。
nn六自由度机械手的运动情况给出各个转动副的旋转角度2.1模拟加载与仿真模拟加载与仿真启动SolidWorks软件，如下图选择“装配图”选项，单击“确定”按钮，建立装配体操作界面。
2.2机构的装配过程机构的装配过程nn选择左下方选择左下方“浏览浏览”按钮如图，打开零件存放的目录，选择第一按钮如图，打开零件存放的目录，选择第一个零件系统将默认为固定的零件，以后添加的零件依次为基准。
个零件系统将默认为固定的零件，以后添加的零件依次为基准。
先选择名称为转台的零件，单击先选择名称为转台的零件，单击“打开打开”。
单击界面任何位置零。
单击界面任何位置零件固定在界面中。
在工具栏中选择件固定在界面中。
在工具栏中选择“插入零部件插入零部件”，如前操作打，如前操作打开文件夹，继续选择零件大臂。
为了不至于零件过多装配过程复开文件夹，继续选择零件大臂。
为了不至于零件过多装配过程复杂，采取逐个添加约束的方法，进行逐个配合并完成定位。
继续杂，采取逐个添加约束的方法，进行逐个配合并完成定位。
继续添加零件和配合的操作直到完成装配体。
装配过程中合理的选择添加零件和配合的操作直到完成装配体。
装配过程中合理的选择配合关系以方便以后的运动仿真操作。
如下图配合关系以方便以后的运动仿真操作。
如下图2.3机构运动参数的设置机构运动参数的设置nn打开打开“运动运动”选项卡，在选项卡，在“运动作用在运动作用在”中选择中选择“沿沿ZZ轴轴平移平移”选项，在选项，在“运动类项运动类项”中选择中选择“速度速度”选项，初始选项，初始位移设置为位移设置为“0”0”，在，在“函数函数”中选择中选择“恒定值恒定值”，速度，速度设为设为15mm/sec15mm/sec；单击；单击“应用应用”按钮，完成设置。
按钮，完成设置。
nn为了保证机构在运动过程中的稳定性，对小臂和手腕铰接为了保证机构在运动过程中的稳定性，对小臂和手腕铰接的部位设计阻尼。
添加过程如下：
在节点的部位设计阻尼。
添加过程如下：
在节点“力力”下选择阻下选择阻尼，单击鼠标右键，选择尼，单击鼠标右键，选择“添加扭转阻尼添加扭转阻尼”选项，弹出选项，弹出“插头插头阻尼阻尼”对话框，按图示设置参数；单击对话框，按图示设置参数；单击“应用应用”按钮，按钮，完成阻尼的设置。
阻尼是为了稳定手腕的摆动过程，从而完成阻尼的设置。
阻尼是为了稳定手腕的摆动过程，从而保证整个机构的稳定性。
保证整个机构的稳定性。
nn参数设置完成，在参数设置完成，在COSMOSMotionCOSMOSMotion菜单中选择菜单中选择“选项选项”，打开打开“COSMOSMotionCOSMOSMotion选项选项”对话框，选择仿真选项卡，将对话框，选择仿真选项卡，将持续时间设置为持续时间设置为1616秒，帧的数目设置为秒，帧的数目设置为800800，其余参数选，其余参数选择默认值，单击择默认值，单击“确定确定”完成设置。
单击完成设置。
单击“仿真仿真”按钮，按钮，对机构进行运动仿真。
对机构进行运动仿真。
2.4存在的问题和继续研究的方向存在的问题和继续研究的方向nn目前还存在一些问题包括：
模拟过程机械化不灵活，未对机构进行全面系统的数学理论计算。
nn在进一步研究中要对机构进行稳定性的理论计算。
2.5总结总结nn通过对文献的阅读，了解了关于机械手的发展过通过对文献的阅读，了解了关于机械手的发展过程，以及组成、分类。
加深对机器人这种高端技程，以及组成、分类。
加深对机器人这种高端技术认识。
术认识。
nn熟练掌握熟练掌握SolidworksSolidworks的三维建模和动态仿真，尤其的三维建模和动态仿真，尤其对了解了强大的对了解了强大的COSMOSMotionCOSMOSMotion插件与其他三维插件与其他三维动态仿真软件的差别，掌握了使用动态仿真软件的差别，掌握了使用COSMOSMotionCOSMOSMotion的基本流程。
的基本流程。
nn随着对机械手研究的不断深入和机械手领域的不随着对机械手研究的不断深入和机械手领域的不断拓展，机械手仿真系统作为机器人设计和研究断拓展，机械手仿真系统作为机器人设计和研究的安全可靠，灵活方便的工具，在本领域发挥着的安全可靠，灵活方便的工具，在本领域发挥着重要作用。
它对于验证机械手的工作原理工作空重要作用。
它对于验证机械手的工作原理工作空间及碰撞检测都具有非常重要的指导意义。
间及碰撞检测都具有非常重要的指导意义。
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