基于工業(yè)機器人基準(zhǔn)面移動的機械傳動模擬

唐黃正

摘 要：文章主要對基于工業(yè)機器人基準(zhǔn)面移動的2種鏈?zhǔn)綑C械傳動進行了模擬仿真，包括蝸桿-蝸輪傳動和運動螺桿-螺母傳動，利用CATIAV5軟件進行仿真。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；機械傳動；仿真

中圖分類號：TP242.2 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0020-02

1 概述

對于某些實際應(yīng)用，需要對工業(yè)機器人的基準(zhǔn)面進行移動。本文提出了定義運動學(xué)關(guān)節(jié)的可能性，并對蝸桿-蝸輪傳動和螺旋-螺母傳動的功能進行了模擬仿真。

2 “DMU運動學(xué)”模塊

在CATIAV5軟件中，可以使用“DMU運動學(xué)”模塊進行仿真。在菜單路徑下訪問：啟動→數(shù)字模型→DMU運動學(xué)[1][2]，通過對運動學(xué)關(guān)節(jié)的直接指揮，或通過定義命令法，可以進行仿真。圖1顯示了“運動學(xué)關(guān)節(jié)”和“DMU運動學(xué)”工具欄。

“運動學(xué)關(guān)節(jié)”工具欄提供了對以下類型的運動學(xué)關(guān)節(jié)定義的可能性（圖1，a，從左到右）：轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)、移動關(guān)節(jié)、圓柱形、螺旋關(guān)節(jié)、球形關(guān)節(jié)、平面關(guān)節(jié)僵硬的關(guān)節(jié)、點曲線聯(lián)合、聯(lián)合滑動曲線、曲線聯(lián)合、點表面接合、萬向節(jié)、恒定速度、齒輪、齒條接頭、電纜接頭以及基于axis的關(guān)節(jié)。

“DMU運動學(xué)”工具欄包含（圖1，b，從左到右）：用指令模擬和仿真法、機械裝置、運動學(xué)關(guān)節(jié)、固定部件、裝配約束轉(zhuǎn)換、速度和加速度以及機械分析。

3 模擬機械傳動

工業(yè)機器人的基面定義成固定的部分，運動方向如箭頭所示，電機的輸入動作和蝸桿是同步的，如圖2所示。

蝸桿-蝸輪傳動的傳動比是：

在仿真中，傳動比（公式1）是根據(jù)實際定律的要求來確定的；對蝸桿的輸入運動和蝸輪連接螺桿部分的輸出運動之間的依賴關(guān)系進行了研究。螺桿的旋轉(zhuǎn)運動如圖3所示。

由于螺桿運動、螺母和工業(yè)機器人主體是一體的，它們是沿著螺桿軸移動的，如圖4、圖5、圖6所示。

對于反向運動，輸入運動也是相反的。

4 結(jié)束語

本文主要對基于工業(yè)機器人基準(zhǔn)面移動的兩種鏈?zhǔn)綑C械傳動進行了模擬仿真，包括蝸桿-蝸輪傳動和運動螺桿——螺母傳動。這個模擬仿真實現(xiàn)了目前的源系統(tǒng)，完成了工業(yè)機器人示教。在一般情況下，通過定義運動學(xué)關(guān)節(jié)并指揮機械，可以使用CATIA V5軟件模擬任何機械傳動。

參考文獻：

[1]邢迪雄，張琦.基于CATIAV5的工業(yè)機器人運動學(xué)仿真研究[J].機械，2011，38（01）：57-61.

[2]Dumitru Adrian Stefan. Simulation of Mechanical Transmissions for Base Translation of an Industrial Robot.ANUL XVI， NR. 1， 2009， ISSN 1453-7397.

[3]陳韶飛.我國工業(yè)機器人發(fā)展問題分析及對策研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（31）：81.endprint