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草方格铺设机器人横向气动插草机构动力学仿真分析

李跃娟  
【摘要】:虚拟样机技术是当前设计制造领域的一门新技术。它利用软件建立机械系统的三维实体模型和力学模型,分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供参数依据。这对更新产品开发过程、缩短开发周期,降低成本、提高产品质量具有重要的理论和实践意义。 著名的绘图软件Pro/Engineer和多体动力学仿真软件ADAMS通过Mechanical/Pro无缝接口结合起来,能够有效地对虚拟样机进行仿真分析。本文运用该方法对863课题“防风固沙草方格铺设机器人”的横向插草机构中的一种方案,即气动插草机构进行了动力学仿真分析。 首先,在Pro/Engineer完成气动插草机构的几何建模,并为其施加约束和力,利用接口模块Mechanical/Pro把模型导入ADAMS/View中。 然后,在ADAMS上进行仿真,仿真过程必须先确定试验目的,找出对机构性能影响最大的设计参数——气缸安装位置参数,并为参数因子选择一系列水平值。在本文中选择了几个典型的位置A、B、C、D。 接着在不同的位置上赋予机构不同的驱动力。利用ADAMS软件得到大量不同力下所需参数的仿真数据,通过对比得出每一个位置下的最优设计,再通过横向比较每个位置的优化结果,得出气动插草机构最终优化设计方案。其中避免了繁冗的动力学、运动学计算而直接获得各个零部件的准确位置。 最后对物理样机进行性能测试来验证虚拟样机的可靠性。


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