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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,什么样负载什7 f$ q! Y' E- s) N0 r

, j& K' x* U* f$ u) j  }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
' S3 t8 g5 Q8 }, U; I& m
1 v' d# D* |- Z! q器人在运动过程中的末端负载峰值,这意义就大了。3 q: N  G+ a* |/ v" L

& r$ q$ A2 ^' D6 V$ L        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
/ H$ i1 X# ~8 r8 {5 e+ `0 z& ?# c# h! i: q" @
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):
9 q3 ^3 W9 A1 E! d' n9 p/ i& X, F6 T- p* A( x
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1 t5 g1 r' n9 _* P+ }, q0 X8 v) K9 E

( Z  ~" ~9 J% _: P' E& q: Q2.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% F9 [7 Y/ S. }! k& Q
3 |6 w2 R1 u3 f9 {, t5 W( M" F4 A) C
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
6 ]. i, Q6 Y  B* V! _0 I( J% J5 \$ ^& P3 k1 i$ q  {5 x+ B
成0.01s后就关闭。& E$ o; J! b; J3 [3 b

* m2 H( m  r  M- I3.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
: Z0 L3 [. S, W; w1 _1 x8 l0 p1 |
, S3 U2 Z3 U0 L& F机扭矩的极大值。! Y8 s9 C/ Y/ L' u$ _5 C: y
" [/ Y" E9 l+ ^" H' ]/ a
       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
, i9 Q; W' v/ x8 j- t
5 b4 [' C! I* M3 j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。- O) }" ?6 J5 c& x

6 g8 E% }3 F0 }* H6 ^

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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

: P& z+ b/ G( c; s, m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。
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 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 - h' |, B  [/ v( G) s0 `2 H
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。
8 P: K" @* S/ W2 m4 C" V& I8 ^
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  \$ J& H, W; X1 k
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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
2 N  E9 d. ~7 X  `' q% n
8 [8 c; {* ^! E! N: Hsolidworks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。
/ ^0 m9 [" Q/ O/ ?9 N! Q- `; z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。
3 m4 b& ~0 W+ b( [- B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 M9 ~) u- O, `8 |7 u9 L& v
. B3 R# s+ O( ~1 K3 B+ H

3 b) f5 S, W# J1 S0 T4 d0 j  _, s. p

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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 5 N/ X( m4 t- ?" J8 Y) g3 g: S3 L
: g+ i' q% V2 s- d& I# Z$ t# b
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。/ K9 E0 W; f. [+ c6 Z
1、就是有这么一个简化的3自由度机械手
7 P8 S! d! P5 m8 H$ H1 p1 `. y, I. s' D& O& H: n. B. w' T
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。/ H& Z* x' V8 s2 _) W1 V* h
! r( C4 K' J% `8 u2 s$ @
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。9 h5 \9 W8 X4 m! K$ c) v) ?

. G( d; @% T3 K, F4、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。- V- H5 }! a& P; [2 J
9 d; j. m# X+ A0 U: T# C+ g* m$ Q

/ S% p3 u! P0 l7 k3 c, b$ {) P$ C1 L3 @! x& q9 @# [7 y. u, r1 `; h( e1 v
5、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?
) \. j& x: L. W- }( G$ ?( s: |8 a+ b! S6 U2 P6 k
5 G  O; T0 B# C8 E! {9 k' t

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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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