如前所述DELMIA／IGRIP的工业机器人模拟

2023-07-20 07:15:20

　　先进制造 ◇ 系列技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人金融行业典型研讨会

　　摘要：

　　介绍了DELMIA软件或其IGRIP组件的性能。首次应用领域DELMIA／IGRIP软件同时实现了机器人的体育运动模拟。模拟结果显示：借助DELMIA／IGRIP同时实现机器人模拟是很方便快捷、准确的，为机器人分析设计提供更多了可靠的依据。

　　关键词：

　　DELMIA／IGRIP；机器人模拟；双曲线总体规划

　　0 结语

机器人模拟技术是排序机技术、机器人学和排序机绘图学相结合的产物。借助于机器人的实体绘图对机器人的体育运动进行模拟，可形象逼真地反映机器人组织工作体育运动的全操作过程，可以同时实现机器人机构和驱动器的优化设计，总体规划出最优的体育运动双曲线。机器人的动态绘图模拟对机器人的设计、制造、试验或其应用领域具有关键的现实意义。机器人模拟控制系统作为机器人设计和科学研究操作过程中更稳定、灵活方便快捷的工具，充分发挥着越来越关键的作用。目前，app模拟在国内虽然有些初步科学研究，但前述应用领域很少。可以预见随着机器人在我国的大量应用领域，app模拟技术的科学研究和应用领域不但刻不容缓，同时它的获得成功科学研究和应用领域也将有广阔的发展前景。

　　1 DELMIA或其IGRIP

DELMIA集成化解方案在全球领先的企业与科研机构中得到广泛的应用领域。在航空航天、汽车、造船、重型设备、日用消费品等各个金融行业充分发挥着关键的作用。DELMIA公司系列软件以如前所述物理的虚拟设计与制造及交互式机器人等组件表现最为优异。

　　DELMIA软件在机器人应用领域模拟方面处于技术领先地位。DELMlA软件能显著降低人机时和工程准备时间，提高模拟的精度。 DELMIA／IGRIP是专业机器人模拟软件，借助IGRIP德博瓦桑县速和绘图化地构造各式各样应用领域组织工作模块工作台，同时DELMIA／IG—RIP能很容易大悲 CAD数据，手动对撞探测机能能避免破坏减小风险。不管是对单个机器人工作台模块还是整个工厂生产线，IGRIP都能提供更多相应的化解方案以提高制造质量、精度和效益。

　　2 机器人模拟

在机器人模拟科学研究中，模拟控制系统由以下几部分构成：三维几何模型，体育运动排序，双曲线总体规划，体育运动绘图模拟等。根据KUKA240—2型机器人结构特点，机器人模拟步骤如下。

　　2．1机器人各项任务的设定

　　工业机器人一般有6个分量，要同时实现机器人体育天体力学的逆解是几项十分繁重的组织工作。DELMIA／IGRIP软件能获得成功化解这困难。通过“RobotOf —flineProgramming”组件中的“ImporttagGroupInfo”引入机器人方向中的各点。在“RobotMo—tion”页面中的“TargetAttributes”可看到机器人勒维冈县体育天体力学逆解的各式各样解，DELMIA／IGRIP对这些逆解进行r奇异性分析，可从中选择恰当逆斛。

　　2．2机器人双曲线总体规划

该文选用双曲线总体规划方法为双曲线捅值。假定两端的过渡域具有相同的持续时间t，且具有大小相等方向相反的恒定加速度。要确保双曲线连续光滑，即要求双曲线的终点速度要等于线性段的速度。

　　机器人各下肢体育运动速度经历3个期：机器人在第l期从初速度作匀加速体育运动，在2期作匀速体育运动，第3期作匀减速体育运动，直至角速度为0。为使机器人体育运动平稳，确保机器人在顺利完成某类各项任务的加速度最小，该文选用的方法为：机器人体育运动操作过程翅茎几段作匀加速体育运动，后几段做匀减速体育运动尾端不历经匀速体育运动期（即机器人下肢体育运动只历经第l，3期）。这样能确保机器人顺利完成同几项各项任务的加速度比尾端有匀速体育运动的加速度小。在这种前提下则下列条件成立：

　　该文选用的时间为4S，在机器人的工作台空间中选取了3个点，分别为tag1，tag2和tag3。

2.3机器城建对撞和干预检验

　　防对撞检验的目的是分析机器人和周遭可能出现的对撞难题。干预检验是分析机器人在组织工作操作过程中有可能出现的奇异性及速度加速度等超限难题。这是确保机器人能正常组织工作的必要条件。机器人的防对撞检验难题比较复杂，在其设计中是一个非常棘手、但又要妥善化解的难题。

借助DELMIA／IGRIP的标准手动对撞探测机能允许用户聚合多个对撞和接近堆栈以避免对撞，而且可由手动方向总体规划器，聚合避碰机器人双曲线。可借助也可检验机器人速度和加速度超限难题，效率高，精确度好，化解了前述组织工作中的难题，使机器人对撞难题在设计操作过程中得到有效的化解。在 DELMIA／IGRIP环境中防对撞检验的步骤是：在“SimulationAnalysisTools”工具栏中依次选择“对撞检验（开启）”，对机器人进行对撞检验；“A—nalysisConfiguration”中的“DeviceSettings”对机器人工具的速度加速度等进行检验；AnalysisCon—figuration”中的“RobotSettings”对机器人的线速度、角速度、线加速度和角加速度进行检验；然后选择“CheckClash”对机器人进行干预检验。

　　2．4体育天体力学模拟分析

恨据机器人组织工作的特点，一般把饥器人各下肢的双曲线，机器人末端的双曲线和机器人末端的位姿作科学研究对象，创建测量曲线，进行体育天体力学模拟分析。产生测量曲线的方法：点击“SimulationAnaly—sis"Fools”中的“DataReadout”；在弹出窗口点击“Sensors”按钮，并选择相应的机器人；在弹出的“Sensormanagement”选择需要测量的曲线，如各下肢的双曲线、机器人末端的双曲线、机器人末端的位姿等；对机器人进行模拟，在“SpreadSheet”得到需要测量的一系列数值，点击“Graphics”便得到所要的各个曲线。我们也可以在 “Customizedcurves”来绘制其它关系曲线。

本文以KUKA240—2型搬运机器人为科学研究对象，对机器人的体育运动选用DELMIA／IGRIP进行了分析，得到机器人各下肢的双曲线，如图1～图6所示，机器人末端的体育运动双曲线，如图7～图9所示，机器人末端的空间双曲线如图10所示。

　　图 4 4号下肢双曲线

　　从图中可以看出：机器人各下肢在整个体育运动操作过程中的情况与所设定的初始条件吻合，整个曲线与各个工况体育运动一致。机器人末端的姿态一般用3×3的旋转矩阵来表示，DELMIA／IGRIP选用RPY方法，用这种方法，通过3个量就可以表示机器人的姿态。模拟结果如图11～图13所示。

　　从DELMIA／IGRIP对工业机器人的模拟分析来看，我们很清楚地得到机器人下肢空间的双曲线、机器人末端的空间双曲线或其姿态，并且借助DEL—MIA／IGRIP能避免机器人的对撞。

　　3 结束语

机器人的体育运动模拟是机器人技术的一个关键组成部分，机器人模拟也是机器人app编程控制系统中十分关键的一环。应用领域DELMIA／IGRIP软件的建模模拟组件，获得成功化解了机器人在组织工作操作过程中无法直接观察空间体育运动状况的难题，是直观方便快捷地进行机器人模拟的有益尝试。

　　参考文献：

　　[1]北京赛四达科技．DELMIA公司及交互式制造化解方案[z]．2003．

　　[2]朱世强．王宣银．机器人技术或其应用领域[M]．杭州：浙江大学出版社，2600．

　　( 文章来源：互联网 )

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