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如何采用Solidworks的设计算例功能,搜索机器人关节最大扭矩

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发表于 2016-1-30 00:11:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
       在关节工业机器人开发过程中,可以通过动力学分析,搜索出机器人各关节的扭矩峰值,当然了,什么样负载什, O* I3 e$ {1 }( f, Z* ]
# ^4 u0 t& j" A3 K  a: Y( R
么长臂展的机器人,在什么轴关节配什么功率的伺服电机,基本是路人皆知,但如果能够通过类似方法搜索出机
3 b6 O4 S7 \0 J4 v/ \6 |. i* g. V6 w" Q/ S' |0 q
器人在运动过程中的末端负载峰值,这意义就大了。: o/ P% _: j" g, F
6 b3 `; S4 }# C5 `% N. v  _
        那么怎么通过Solidworks的机器人模型、运动算例和设计算例,搜索到关节的扭矩峰值?目前我的思路就是让机器人6个关, N/ i$ g' h3 r0 e( }
( Y" A" C' i- `& Q5 J8 o
节都在最大速度,最大运动范围内进行周期性运动,然后"步进"地改变关节配合的初始角度,搜索扭矩最大值。具体方法如下(以搜索第一关节为例):
, x, r: e7 G9 K% Y+ o: o0 s5 {) ?1 K  J
1.装配体模型里设置全局变量,将机器人第一关节的配合角度与该全局变量关联
+ x) w+ {  Q' d, L+ G6 F& n. n" z9 Y* K: q% X  a1 Q
2.在运动算例中添加伺服电机至第一关节,电机以振荡模式运动,幅值参考机器人关节正负运动范围,周期值参考
- z; B$ b+ k, b3 F0 N: f' V' y( O$ t9 Z
关节的最大速度进行设置,尽量使该伺服电机运动完整个周期的时间,求电机扭矩。需注意关节一的配合角度设置
: G6 }- j( E" E' g  x* v+ J  Y; m/ w$ B+ ]# e
成0.01s后就关闭。
2 A3 K8 `6 f/ M$ ]. r3 }  O5 f: W0 [# V
3.在设计算例中,变量值链接上述全局变量,约束条件暂时忽略,目标值链接至伺服电机的扭矩,调整变量的步长优化  D. V0 ]2 P+ s: \/ v5 @7 F5 K

: S% Q' i3 |+ @/ a7 G. \7 _, U机扭矩的极大值。
- q& u, r) Y8 G! w% o' M, V( y5 N* e, O# \* v
       经过试验,发现在Solidworks设计算例中,我链接的全局变量根本没有引起关节配合的角度,也就关节初始角度
8 j3 c) N& _: `9 O( A/ Y
! \- W8 i. ^) B; }3 ?+ a- ?没有发生改变,导致各个情形关节扭矩都一样大,优化失败,能有高手来帮帮忙吗?分享一些经验和思路啊。
, j1 N( i' o7 U  v6 L/ r4 Y4 j
) A3 q( V4 l5 V$ J3 w3 c

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发表于 2016-1-30 11:57:33 | 显示全部楼层
我链接的全局变量根本没有引起关节配合的角度,也就关节初始角度没有发生改变
  g. J# u. T: ^, _
把过程贴图如何,因为有些过程是不能光靠言语来描述的,更何况你明明建模了,何必不用直观的图片呢。
 楼主| 发表于 2016-1-30 12:11:20 | 显示全部楼层
寂静天花板 发表于 2016-1-30 11:57 3 k; I+ X) R* S% q- Z5 A
把过程贴图如何,因为有些过程是不能光靠言语来描述的,更何况你明明建模了,何必不用直观的图片呢。
& G  S. ^: f4 V2 f8 u
机器人模型是公司商业机密,不过倒是可以贴一些其它过程的图片出来- n) k% n' d  g5 \; D4 j
发表于 2016-1-30 18:08:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 小人Mτ 于 2016-1-30 18:42 编辑
. ^7 S- B9 ]0 \1 o4 u& u; O1 Y0 Q5 W; N: J
solidworks全局变量和方程式的使用有一个滞后,比如A影响B,B影响C,那么A改动后第一次更新有可能只更新B而不更新C。
7 k( f7 I5 D4 p! ]! [) i这是我某一次使用13版方程式的时候发现的,后来就不用它了。; \0 S" O4 x! ~" H
这个问题是装配体里面的,下面三个图就是引用时候的错误显示。大块的长为输入的,大块的宽为方程式,小块的长引用大块的宽,小块的宽引用大块的长。大块的长改变后一次更新只更新大块本身的尺寸,再次更新时更新小块的尺寸。如果再有另外一个块引用小块的尺寸,那么需要3此更新才会全部完成更新。
4 |. y) k6 L% c) I/ m/ c* _% D8 h! ]5 F" \, C) D' e6 i, Y/ F
9 z- V9 W1 m  _* E

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 楼主| 发表于 2016-1-30 20:30:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 川hc 于 2016-1-30 20:35 编辑 9 g' k5 J6 b$ g2 ^8 P
1 b% O" y% F# ^3 ^7 Y( q4 P
目前就是想让大家讨论一下,看看我这个办法能不能行。我把问题简化一下吧,方法是类似的。
: G3 W( ~* y% S# K8 \3 v6 n1、就是有这么一个简化的3自由度机械手3 S" d3 p" B; D

8 f# }, Z2 X/ q# x7 Q' x' r8 |2、设置一个全局变量 i,把第二关节角度全局变量 i 关联,模型之中的关节配合都是先点面重合,然后同心,这样在动力学分析时候不会有冗余自由度,这样调整全局变量 i 的值 就能改变二关节的配合角度了。/ `" p$ I9 O& j. b" H/ w
! K) F5 J) ~0 F9 s) w; m$ N
3、运动算例里面设置3个伺服电机,都一振荡方式运动,从0.1秒时刻开始,3个关节角度配合值运行到0.1秒时刻就压缩关闭。是可以得到关节1的扭矩值仿真值的。
) u6 U  B+ x: s; ]  U8 L8 l( N, C2 Y/ M! D
4、接下来在设计算例里面进行设置,把变量设置成全局变量 i,约束条件暂时忽略,目标为求解关节1扭矩最大值(因为我传感器设置为测量关节1扭矩最小值,这个值是负的,所以设计算例里面目标也是求最小值),最后得到的结果是每个情形下关节扭矩值都一样的。
* y( D0 K7 Z4 Z& N' W7 l
7 E% Z8 C8 u3 W: C% ~
$ `5 I! o) ]' |9 a8 P
+ r3 L1 D, [4 I0 Z( J- M! L* y5、检查发现,每个情形下,关节二的初始角度都一样,也就是全局变量i并没有驱动配合角度进行变化,所以造成结果一样,各位同仁,有什么其它方法和经验可供分享吗?
3 ?- r. o* C1 {8 e! m7 |. x  K; n
4 ?7 c6 `5 F. W: t5 {' ^' r( F5 f) x9 f5 i( p+ |

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发表于 2016-2-19 08:54:29 | 显示全部楼层
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发表于 2016-11-30 15:59:41 | 显示全部楼层
不会用,有更详细的介绍吗
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