基于UG的装箱机器人设计及其运动仿真
UG运动仿真分析
UG运动仿真分析UG运动仿真分析即使用UG软件进行工程产品的运动仿真分析，主要用于预测产品在实际运动中的性能和行为。
通过对产品进行虚拟运动仿真，可以帮助工程师发现潜在的问题并优化设计，在产品开发过程中节约时间和成本。
UG运动仿真分析是一种基于虚拟现实技术的仿真分析方法，它将产品的CAD模型导入到仿真软件中，然后通过定义物理约束、运动路径和加载条件等参数，模拟产品在不同工况下的运动行为。
UG软件提供了丰富的运动仿真功能，如运动路径规划、关节运动分析、碰撞检测等，可以满足各种不同类型产品的仿真需求。
首先，UG运动仿真可以帮助工程师验证产品的运动性能。
通过定义运动路径和加载条件，可以模拟产品在不同工况下的运动行为，如机械手臂的运动轨迹、工件在传送带上的运动速度等。
通过分析仿真结果，工程师可以评估产品的运动性能是否满足设计要求，是否存在冲突、干涉等问题。
其次，UG运动仿真可以帮助工程师优化产品设计。
在仿真分析过程中，工程师可以修改运动参数、物理约束等，观察仿真结果的变化，从而优化产品设计。
例如，在机械装配过程中，通过仿真分析可以发现零件间的相互干涉，然后对设计进行调整，以确保零件能够顺利装配。
此外，UG运动仿真还可以帮助工程师预测产品的寿命和疲劳性能。
通过加载条件和运动路径的定义，可以模拟产品在使用过程中的受力情况。
工程师可以通过分析仿真结果，评估产品的强度和刚度是否满足设计要求，以及是否存在疲劳寿命不足等问题。
如果发现问题，可以通过调整设计、材料等来解决。
此外，UG运动仿真还可以与其他仿真分析方法结合使用，如结构强度、热传导等。
通过将运动仿真的结果导入其他仿真模型中，可以获得更全面的产品性能分析结果。
例如，在汽车碰撞仿真中，可以将车辆的运动仿真结果和车身强度分析结果相结合，得出更准确的碰撞效果评估。
总之，UG运动仿真是一种有效的工程产品分析方法，可以帮助工程师验证产品的运动性能、优化设计、预测产品的寿命和疲劳性能，并与其他仿真方法结合使用，提供更全面的产品性能分析。
基于UG的弧焊机器人模型装配与运动仿真
第42卷 第6期 2009年6月 天 津 大 学 学 报 Journal of Tianjin University V ol.42 No.6 Jun. 2009收稿日期：2008-07-15；修回日期：2008-10-29.作者简介：冯胜强（1979— ），男，博士研究生，fsq7980@.通讯作者：胡绳荪，huss@.基于UG 的弧焊机器人模型装配与运动仿真冯胜强，胡绳荪，申俊琦(天津大学材料科学与工程学院天津市现代连接技术重点实验室，天津 300072)摘 要：采用UGNX4.0系统对日本安川电机株式会社生产的MOTOMAN-HP6型弧焊机器人进行了整体的模型装配，并建立了三维运动仿真模型．运用UG/OPEN API 提供的二次开发函数，采用VC++6.0进行编程的方法，建立了连杆坐标系下的弧焊机器人运动学模型．阐述了弧焊机器人模型的建立方法、装配方式以及运动仿真，从而为Unigraphics (UG )环境下的离线编程技术打下了良好的基础． 关键词：弧焊机器人；离线编程；Unigraphics ；装配；运动仿真中图分类号：TP242 文献标志码：A 文章编号：0493-2137(2009)06-0518-05Model Assembly and Motion Simulation of ArcWelding Robot Based on UGFENG Sheng-qiang ，HU Sheng-sun ，SHEN Jun-qi(Tianjin Key Laboratory of Advanced Joining Technology ，School of Materials Science and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China )Abstract ：With UGNX4.0，the assembly of solid model was taken and then 3D motion simulating model of MOTOMAN-HP6 arc welding robot made by YASKAWA Electric Corporation in Japan was established. The kinematics model of arc welding robot under link-pole coordinate system was established by the second development function offered by UG/OPEN API and by the method of programming using VC++6.0. The model founding method and assembly types and motion simu-lation were introduced ，which provides a good basis for off-line programming technique under UG condition. Keywords ：arc welding robot ；off-line programming ；Unigraphics ；assembly ；motion simulation弧焊机器人的建模以及实体模型的装配和三维运动仿真是弧焊机器人离线编程系统中重要的组成环节，这几项工作的成功与否直接影响到后续工作的进行，因此是国内外科研机构研究离线编程系统的重点．当前，对于系统建模、运动仿真的研究比较常用的开发工具有Solid Edge 、AutoCAD 、VBA 、OpenGL 、SolidWorks 和Pro\E 等，它们在三维实体造型、动画仿真和系统的二次开发等方面具有各自特点[1-5]． 在国外，弧焊机器人的运动仿真技术已经比较成熟，并且已经形成了一些机器人仿真系统，如GRASP 、SAMMIE 和CGSROB 等．但是，这些仿真系统的差别都不是很大．从发展方向上来看，都是朝 着智能化的方向发展，编程方法越来越简单，对操作人员的要求也会随之降低；从功能上来看，这些仿真系统都提供了几何建模功能、运动学建模功能、单元布局功能、路径规划功能、自动编程功能以及仿真功能．除此之外，国外所研究的仿真系统中比较突出的一个功能就是多机协调编程与仿真功能，这项功能是一般仿真系统所不具备的[6-9] ． 在国内，华南理工大学、清华大学、哈尔滨工业大学以及北京工业大学都对这方面进行了研究，并且取得了一定的成果[10]．其中，哈尔滨工业大学在此方面的研究具有一定的连续性和系统性，并且也是国内对此项研究进行最早的单位．最初阶段，哈尔滨工业大 学开发了机器人弧焊CAD/CAM 系统，但是该系统的功能比较简单．最近两年，该校选择了SolidWorks2009年6月冯胜强等：基于UG的弧焊机器人模型装配与运动仿真 ·519·作为开发平台，采用COM和ATL等编程技术，从实用角度出发，研制了功能比较全面的机器人弧焊离线编程系统[11]．但是，该系统还未真正应用于实际工作，目前正在对其实际应用进行研究[12]．综上所述，笔者选择Unigraphics(UG)作为开发平台，利用其强大的功能实现弧焊机器人的模型装配以及运动仿真，为后续工作打下良好的基础．1 仿真系统介绍采用日本安川电机株式会社生产的MOTO-MAN-HP6型弧焊机器人作为研究对象，在UG平台上对机器人主体、变位机以及被焊工件进行实体建模，用VC++6.0进行二次开发，实现了弧焊机器人的运动仿真．其过程如图1所示．图1弧焊机器人运动仿真系统Fig.1Motion simulation system of arc welding robot选择UG作为系统的开发平台，主要是因为UG 有着其他CAD软件无法比拟的优点：①它基于完全的实体复合建模、特征建模和装配建模技术，已经成为航空航天、汽车、机械、计算机及外设、家用电器等领域的首选软件，是目前应用最为广泛的软件之一；②UG软件提供了CAD/CAE/CAM业界最先进的被称为UG/Open的开发工具，它以开放性架构面向不同的软件平台提供灵活的开发支持；③利用UG/Open 提供的应用程序和开发工具，用户可以在其提供的平台上开发出适合自己需要的CAD产品；④UG/Open 封装了近2000个函数，可以完全满足用户二次开发的需要．本研究采用的MOTOMAN-HP6型弧焊机器人具有6个自由度，并且6个关节均为旋转关节．如图2所示，其中S轴、L轴和U轴在运动中决定了焊枪的位置，而R轴、B轴和T轴则决定了焊枪的姿态．为了分析机器人在运动过程中的正、逆解问题，在每个连杆上固定一个坐标系，并且运用denavit-hartenberg (D-H参数)方法来保证各个连杆空间的正确位置．在弧焊机器人建模过程当中，必须保证各连杆的D-H参数．各个连杆的仿真运动参数如表1所示．图2具有6自由度的MOTOMAN-HP6型弧焊机器人模型Fig.2Model of MOTOMAN-HP6 arc welding robot with six degree of freedom表1各个连杆的运动仿真参数Tab.1Parameters of motion simulation of each link-pole 轴速度范围/(°)最大速度/(rad·s-1) S(旋转轴)±170 2.62L(下臂) +155～-90 2.79U(上臂) +250～-1752.97R(滚动轴)±180 5.93B(倾斜轴) +225～-45 5.93T(扭转轴)±360 9.082 弧焊机器人各模块三维模型的建立及其装配2.1 弧焊机器人各模块三维模型的建立在进行弧焊机器人的装配之前，必须建立弧焊机器人的三维模型．所谓弧焊机器人设备建模，就是要在计算机上首先“绘制”出机器人的3D模型，然后分别定义模型的各个关节的属性，通过定义这些属性，可以控制机器人的模型，使之成为离线编程所需要的实体．在本研究中，“绘制”并不是传统意义上所认为的在UG平台下进行绘制，而是在了解弧焊机器人各轴的实体尺寸的前提下，首先在VC下利用UG/Open API提供的大量函数进行编程，生成一∗.dll 文件，然后在UG下运行这个文件，便可以生成一个弧焊机器人的整体或者是某一个轴的模型．以焊枪为例，给出了其程序，如下所示：static void do_ugopen_api_gunADD(void)·520·天津大学学报第42卷 第6期{UF_FEATURE_SIGN GA = UF_NULLSIGN； //挂钩中部连接长方体UF_FEATURE_SIGN GA1 = UF_POSITIVE； //挂钩上部长方体UF_FEATURE_SIGN GA2 = UF_POSITIVE； //挂钩回转体double blockGA1_orig[3] = {-40.0，-545.0-y，z-815.0}；//挂钩长方体的中心char ∗blockGA1_len[3] = {"80"，"15"，"80"}； //挂钩长方体的三边长度tag_t blkGA1_obj；UF_CALL(UF_MODL_create_block1(GA1，blockGA1_orig，blockGA1_len，&blkGA1_obj))；.........UF_CALL(UF_MODL_create_revolution1(generatorsS，7，trim_dataS，body_limitS，offsetsS，originS，false，true，originS，directionS，gun1，cylT_obj_id，&objectsS，&obj_countS))；}将以上程序在VC中进行编译，编译后生成一∗.dll文件，在UG中执行这个文件，可以生成焊枪的模型，如图3所示．图3焊枪的模型Fig.3Model of blowtorch运用同样的方法，可完成MOTOMAN-HP6型弧焊机器人各个模块的实体模型．由于篇幅所限，在此不再对各个模块程序的编写过程进行赘述．2.2 弧焊机器人各模块三维模型的装配当把弧焊机器人所有的模块通过程序“绘制”出以后，需要对这些零件模块进行装配．装配过程是在装配中建立部件之间的引用关系的过程[13]．在UG NX4.0系统中，常用的装配方式有两种：①自底向上的装配，即预先设计好部件几何模型，再将模型添加到装配中，这种装配方法应用较为广泛；②自顶向下的装配，即先创建一个新的组件，再在此组件中建立几何对象．然而，在实际操作中，两者可以组合使用．因为各个零件的复杂程度不一样，所以装配关系也不尽相同，用户可以选择任意一种情况．一般来讲，通常选用比较复杂的一个零件作为父部件，通过这个父部件连接多个子部件．一旦各个零件之间建立了装配关系，随动关系也同时建立，即父部件运动时，可以带动其他的子部件一起运动．此系统可以使任何复杂的零件之间实现装配，并且如果用户指定了一个错误的父部件时，部件的正确运动方式就会自动进行调解，以保证模型能够正确的运动．机器人的装配模型如图4所示．图4机器人的装配模型Fig.4Assembly model of robot3 弧焊机器人的运动仿真当把机器人的各个模块进行装配，形成一个完整的弧焊机器人实体模型以后，便可以进行三维图形的运动仿真．但是在进行运动仿真以前，首先定义大地为刚体，作为其他运动连杆的参照．文献[14]认为，机构是一组连接在一起运动的连杆的集合．就本研究而言，弧焊机器人就是由若干个连杆组成的机构．首先，对MOTOMAN-HP6型弧焊机器人主体运动特点及其自由度进行分析．由于机器人主体部分的运动较为复杂，按其运动属性将机器人主体分为7个部分(基座以及6个轴)，并应用简单的几何实体体素(回转体以及长方体)进行模拟，7个独立部分的组装配合完成机器人主体6个运动轨迹的组合，即6个自由度的组合．各部分具体名称及其运动分析如表2所示．2009年6月冯胜强等：基于UG的弧焊机器人模型装配与运动仿真 ·521·表2机器人主体建模各部分及其运动分析Tab.2Parts of robot solid model and motion analysis建模名称运动方式函数名称基座基座相对于大地在水平面内静止do_ugopen_api_base()S轴S轴相对于基座中心线在水平面内旋转do_ugopen_api_robot1()L轴L轴一端与S轴装配并可相对S轴在竖直面内摆动do_ugopen_api_robot2()U轴U轴与L轴另一端装配并可相对于L轴在竖直面内摆动do_ugopen_api_robot3()R轴R轴可绕U轴的水平轴线旋转do_ugopen_api_robot4()B轴B轴一端与R轴装配并可相对于R轴在竖直面内摆动do_ugopen_api_robot5()T轴T轴相对于B轴下端面中心轴线旋转do_ugopen_api_robot6()其次，创建连杆，选择弧焊机器人的各个刚体为连杆．根据弧焊机器人的实际运动情况，选择各个刚体为不同的连杆．再次，当连杆创建完以后，就需要在各个连杆之间创建运动付(joint)来约束相邻连杆的运动情况，每增加一个运动付，便会增加一次运动的约束．相比之下，创建运动付要比创建连杆复杂得多．因为，在创建运动付时要同时确定运动付的驱动类型，如无驱动(none)、恒定驱动(constant)、简谐运动驱动(harmonic)、通用运动函数驱动(general)和关节运动驱动(articulation)等．除此之外，还要定义运动付的类型，一般情况下，弧焊机器人模型基座(base)与大地(ground)之间的运动付类型是固定付(fixed)；弧焊机器人基座(base)与连杆之间以及各连杆之间均为旋转付(revolute joint)．最后，可以对模型进行多种仿真分析操作，用来直接观察弧焊机器人模型的运动情况．在UG中，如果把创建运动仿真(创建连杆、运动付和定义运动驱动)叫整个分析过程的前处理(pre-processing)阶段，那么运动模块解释ADAMS(嵌入式解算器)的输出数据文件，并转换成三维动画，这一过程就叫做后处理(post-processing)阶段[14]．本研究所采用的MOTOMAN-HP6型弧焊机器人的运动仿真图形如图5所示．图５中反映了整个弧焊机器人离线编程系统的主要设备，左下部位为变位机的模型．图5弧焊机器人运动仿真图形Fig.5Graphics of motion simulation of arc welding robot 4 结 语运用UGNX4.0作为开发平台，VC++6.0为开发工具，建立了MOTOMAN-HP6型弧焊机器人的三维仿真模型．在建立模型的基础上，进行了弧焊机器人各个连杆的装配与运动仿真分析，从而提高了模型的精度，达到了提高工作效率的目的．对弧焊机器人进行装配与运动仿真的分析，为离线编程系统后续工作奠定了基础．参考文献：［1］唐新华，Paul Drews. 机器人三维可视化离线编程和仿真系统[J]. 焊接学报，2005，26(2)：64-68.Tang Xinhua，Paul Drews. 3D-visualized off-line pro-gramming and simulation system for industrial robots[J].Transactions of the China Welding Institution，2005，26(2)：64-68(in Chinese).［2］王志江，何广忠，高洪明，等. 基于SolidWorks的焊接特征建模系统[J]. 焊接学报，2006，27(4)：57-60.Wang Zhijiang，He Guangzhong，Gao Hongming，et al.Feature-based modeling system for welding on Solid-Works platform[J]. 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Study on the Utilization of Robotic ArcWelding Off-Line Programming Technology [D].Harbin：School of Material Science and Engineering，Harbin Institute of Technology，2007(in Chinese). ［13］侯永涛，丁向阳. UG/Open API 二次开发与实例精解[M]. 北京：化学工业出版社，2007.Hou Yongtao，Ding Xiangyang. UG/Open API SecondaryDevelopment and Examples Interpretation [M]. Beijing：Chemical Industry Press，2007(in Chinese).［14］胡小康. UGNX4运动分析培训教程[M]. 北京：清华大学出版社，2006.Hu Xiaokang. UGNX4 Motion Analysis Training Tuto-rial[M]. Beijing：Tsinghua University Press，2006(inChinese).。
UG运动仿真分析
· 固定副 在连杆间创建一个固定连接副，相当于以刚性连接两连杆，连杆间无相 对运动。
特殊运动副：
· 齿轮齿条副：滑动副和旋转副的结合 · 齿轮副：两个转动副的结合 · 线缆副：两个滑动副的结合 · 点线接触副：4个自由度 · 线线接触副： 4个自由度 · 点面副：5个自由度
UG提供了12种运动副共分两大类：普通运动副 8种，它是独特的，于自身有关；特殊运动副4种， 是在两个普通类型的运动副之间定义了特殊关系的 运动副，允许两个不同类型的运动副一起工作完成 特定的功能。
普通运动副
· 旋转副
连接两个连杆的经典运 动副，有 一个绕Z轴旋 转的自由度，不允 许两个连杆之间有任何的移动。
· 球铰
关节运动仿真，通过控制一个或多个原动运动副的位移步 长来进行机构动态仿真。位移为步长大小和步数的乘积。
· 生成图表
动画或关节仿真后，可通过图表方式输出机构的分析结果。 Y-轴：可通过下拉菜单设置Y轴参数。 值：‘幅值’和‘角度幅值’表示参数是各分量的合成量， T1，T2，T3和输入角度1、2、3分别表示所选参数的沿坐 标轴的三个水平分量或转动分量。
· 运动副
以一定的方式把各个构件彼此非刚性（可动）联接， 构件间能产生某些相对运动。
· 自由度和约束
任意两个没有构成运动副的构件，两者之间有6个 自由度（在坐标系中3个运动和3个转动）。若将两 者以某种方式联接而构成运动副，则两者的相对运 动便受到一定的约束。
2. Scenario 模型
选 择 [ 应 用 ] - [ 运 动 ] 命令，进入运动分析模块。单击 右侧“Scenario 导航器”，弹出下图。
基于UG的装箱机器人设计及其运动仿真
编号青岛大学毕业设计技术报告课题名称：基于UG的装箱机器人设计及运动仿真学生姓名：学号： 110专业：机械设计制造及其自动化班级：指导教师：2015 年06月摘要随着科学技术的不断进步和社会的发展，人们期望更多的智能化设备来解放人类劳动。
作为生产中的重要一环，产品装箱的自动化开始受到关注，于是装箱机器人便应运而生。
基于现代设计方法的思想,本文介绍了电动式装箱机器人的发展和应用,对装箱机器人的机械结构设计、三维参数化建模、虚拟装配进行了研究。
使用UG工程软件的独特参数化建模技术，得到装箱机器人各所有零部件的实体的模型，从而实现参数化建模。
运用虚拟装配技术来完成该装箱机器人所有零部件的虚拟装配，得出装箱机器人的虚拟数字模型。
通过设置参数进行仿真和结构优化,实现了装箱机器人整个运动过程的仿真，检验了所取方案及所建模型的合理性，验证了装箱机器人结构设计可行性。
为以后的装箱机器人设计和改进提供了依据，具有一定的科研和社会效益。
关键词：装箱机器人UG 虚拟装配运动仿真ABSTRACTWith the constant progress of science and technology and the development of the society,people expect more intelligent equipment instead of manual labor.As an important link in production,product packing automation has began to be concerned.Therefore,the loading robots appeared.According to the idea of modern design,this paper introduces the development and applications of electrical type loading robots,the structure of the machine is designed,three dimensional parameter modeling,virtual assembly and simulation of kinematics and dynamics are also studied in this paper.3D solid models of exchanging worktable dispenser’s parts are established by software UG,And parameter modeling is also achieved.Virtual assembly technology is used and the integral virtual assembly model of the dispenser is gained.Setting the function parameters to do dynamic simulation as well as structural optimization,and realizes the loading robots' motion simulation of the entire movement, examined the scheme and the rationality of the model and verified the feasibility of the robot structure design,and provides basis for product design and improvement of the robots,have made a certain scientific research and social benefits.Keywords: loading robots; UG; virtual assembly; motion simulation目录摘要 (I)ABSTRACT ...................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1 课题研究的来源及概况 (1)1.2 虚拟仿真技术及其意义 (1)1.3课题主要研究内容 (1)1.4 UG的发展现状 (2)1.5本章小结 (3)第2章装箱机器人整体方案设计 (4)2.1装箱机器人设计方案 (4)2.2 方案的选择 (4)2.3系统的通讯设计 (4)2.4本章小结 (5)第3章机器人零件结构和参数的的设计 (6)3.1机械手的设计 (6)3.1.1抓手结构的设计 (6)3.1.2 爪片的设计 (7)3.2 车身的设计 (7)3.2.1上车身的设计 (7)3.2.2下车身的设计 (8)3.2.3支板的设计 (9)3.3本章小结 (11)第4章装箱机器人的建模与虚拟装配 (12)4.1基于UG的参数化建模 (12)4.1.1参数化设计概述 (12)4.1.2 参数化设计的主要实现途径 (12)4.1.3 装箱机器人关键零部件的设计与建模 (12)4.2基于UG的虚拟装配技术 (13)4.3装箱器人虚拟装配 (14)4.4本章小结 (17)第5章装箱机器人的运动仿真 (18)5.1运动仿真系统的整体构架 (18)5.1.1 系统工作流程图 (18)5.1.2 用户操作流程图 (19)5.2运动仿真的创建 (19)5.3系统运动学仿真结果分析 (21)5.4本章小结 (24)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论1.1课题研究的来源及概况随着社会生产力和科学技术的日趋发展，社会生产的分工更加明确，这在现代化的大产业中表现的尤为明显。
UG运动仿真教程
UG运动仿真教程UG运动仿真是一种使用UG软件来模拟和分析产品的运动性能的方法。
它可以帮助工程师预测产品在不同工况下的运动轨迹、加速度和力学应力等信息，从而提高产品设计的准确性和效率。
本文将介绍UG运动仿真的基本原理和操作步骤，并通过一个实际案例进行演示。
UG运动仿真的基本原理是基于动力学分析和运动学原理。
动力学分析是根据牛顿力学原理，通过对物体的质量、加速度和受力进行计算，得出物体的运动状态。
而运动学原理则是研究物体在空间中的位置、速度和加速度之间的关系。
将这两个原理结合起来，就可以实现UG运动仿真。
在进行UG运动仿真之前，首先需要对产品进行建模。
UG提供了丰富的建模工具和功能，可以轻松地创建各种产品的三维模型。
建模完成后，就可以开始进行运动仿真了。
首先，打开UG软件并导入已经完成的产品模型。
然后，在菜单栏中选择"运动分析"选项，进入运动仿真界面。
在运动仿真界面中，可以看到产品模型和仿真工具栏。
接下来，需要定义产品的运动类型。
UG提供了多种运动类型的选择，如旋转、滑动、盘杆等。
根据实际情况选择相应的运动类型，并指定相应的约束条件和参数。
然后，需要添加约束和加载。
约束是指限制物体运动的条件，如固定、旋转、滑动等。
加载是指施加在物体上的力或力矩。
根据实际情况添加相应的约束和加载。
接下来是关键的步骤，即设置仿真参数和运行仿真。
在设置仿真参数时，需要指定仿真的时间范围、步长和求解器等。
时间范围是指仿真运行的时间长度，步长是指每个时间步的长度。
求解器是根据已知的约束条件和加载，计算物体的运动状态的算法。
根据实际情况设置仿真参数。
最后，点击运行仿真按钮，UG就会自动进行运动仿真。
在仿真过程中，UG会计算物体的运动轨迹、加速度和力学应力等信息，并将结果以图形或表格的形式展示出来。
通过UG运动仿真，工程师可以快速准确地预测产品在不同工况下的运动性能。
这对于产品设计的优化和改进非常有帮助。
例如，在汽车设计中，可以通过运动仿真来分析车身在不同驾驶条件下的动力学响应，从而优化悬挂系统和车身刚度，提高车辆的安全性和舒适性。
基于UGNXISV的数控加工仿真
基于UGNX/IS&V的数控加工仿真设计总说明中国的制造业面临着巨大的机遇和严峻的挑战。
机床工业是装备制造业的核心，关系国家的经济命脉和安全。
虚拟机床是虚拟制造技术的热点研究课题之一。
以数控加工仿真为主要内容的虚拟机床技术可以在计算机上解决实际加工中遇到的各种问题，提高编程速度，缩短开发周期，降低生产成本，提高产品质量，并得到了广泛的实际应用。
因此本文通过运用CAD/CAM软件UG和UG IS&V模块，针对VS1575型三轴立式数控铣床进行了虚拟机床技术的研究。
本文通过查阅大量文献资料，系统研究了虚拟机床技术的产生、研究内容、研究现状及应用前景。
并通过察看说明书等资料和实际动手操作，全面了解了VS1575型三轴立式数控铣床的结构、功能、主要参数及数控系统。
同时深入学习了CAD/CAM软件UG的各个模块，重点学习了其中的建模、加工及后处理模块，对IS&V模块进行了全面的学习。
以上是虚拟机床技术研究的前期工作。
本文利用软件UG的CAD模块建立了数控机床、被加工零件及毛坯的参数模型，同时在CAM模块中完成了数控编程工作，并运用后处理模块生成了可被机床直接执行的G代码;在调入由UG输出的机床及被加工零件的STL模型和数控代码的基础上，本文运用后处理构造器进一步创建了数控系统文件和刀具文件，实现了数控加工过程仿真，并进行了刀具轨迹优化和加工质量检验，实现了完全的虚拟加工过程，保证了数控程序的正确性。
IS&V 是UG 软件中一个功能强大用于数控机床集成仿真和验证的专用模块。
介绍了该模块的结构组成及工作原理, 并在IS&V 环境下建立了一台三轴数控铣床的仿真模型。
在该模型的基础上分别对零件加工过程中的刀具路径和铣床运动进行仿真, 预见和评估其加工过程中可能出现的问题并加以解决, 最终提高企业的生产效率并使其获得" 首试成功" 的加工制造。
目前多数三轴数控机床仿真系统，一般只提供二维的动画仿真，而且仿真系统的几何造型功能十分有限，零件和机床模型需要在其他CAD 软件中进行建模，然后导人数控仿真系统。
UG运动仿真分析
UG运动仿真分析UG运动仿真分析根据课程设计中需求仿真的UG运动系统，通过对系统运动仿真进行分析，可以获得系统的运动特性，进而优化系统设计和性能。
本文将从UG运动的基本原理、运动仿真的步骤、仿真结果的分析以及优化改进方向等方面进行论述。
UG运动的基本原理是基于机器人工作空间以及运动学基本原理进行运动规划与执行。
在UG软件中，通过建立动作路径、定义关节角度、进行示教等方式，可以实现运动轨迹的规划和控制。
UG运动仿真的目的是模拟实际设备在特定运动条件下的反应，并优化运动学性能。
运动仿真的基本步骤分为模型准备、运动规划、运动控制和结果分析四个阶段。
首先是模型准备阶段。
在这个阶段，需要通过UG软件建立机器人动作模型，并定义机器人的界限和工作空间范围。
此外，还需要将机器人的动作路径进行建模，并定义每个动作路径中的关节角度等参数。
第二步是运动规划阶段。
在这个阶段，需要通过UG软件进行路径规划和运动轨迹的优化。
通过对动作路径进行调整和优化，可以达到最佳的运动效果和工作速度。
此外，还可以通过设置约束条件，对机器人的运动进行限制，确保机器人在特定条件下的安全运行。
第三步是运动控制阶段。
在这个阶段，需要定义机器人的运动控制器，并将其编程到UG软件中。
通过控制器的设计和编程，可以实现机器人的运动控制和轨迹跟踪，确保机器人按照预定的路径进行运动。
最后一步是结果分析阶段。
在这个阶段，需要对仿真结果进行分析和评估。
通过对运动轨迹、关节角度和运动速度等参数进行分析，可以评估系统的运动特性和性能。
通过对结果的分析，可以发现系统中存在的问题和不足，并提出优化改进的方案。
在UG运动仿真分析中，可以对系统的运动特性进行分析和评估。
通过对运动轨迹、速度和加速度等参数的分析，可以确定系统的运动轨迹和速度是否满足要求。
通过对关节角度和工作空间的分析，可以评估系统的工作范围和移动能力。
通过对系统的性能进行分析，可以确定系统的优化改进方向，以提高系统的运动特性和性能。
ug运动仿真
第一十四章数字样机的机构设计与运动仿真实例第一节 UG NX运动仿真基础知识1．进入UG NX运动仿真模块启动UG NX 8.0中文版软件系统，打开或创建1个装配部件（装配主模型），接着选择“起点”→“所有应用模块”→“运动仿真”菜单命令，即进入UG NX 8.0的运动仿真模块（见图14-1）。
注意，此时的运动仿真工具栏全部命令为浅灰色（即未激活，见图14-2上图）。
选择“工具”→“定制”菜单命令，在“定制”对话框的“工具条”选项卡中，选择“运动”和“运动分析”两个工具栏，并选择“文本在图标下面”，则全部命令（含次级命令）加亮（见图14-2下图）。
单击“关闭”按钮后，全部命令重新为浅灰色。
图14-1 进入运动仿真模块图14-2 “运动”和“运动分析”工具条2．何谓运动仿真模块运动仿真模块属于计算机辅助工程分析的1个应用软件，用于建立机构运动学和动力学仿真模型，分析机构运动规律和动力特性。
UG NX运动仿真模块会自动仿真主模型的装配文件，并建立一系列不同的运动仿真，每个运动仿真都可以独立修改，而不影响装配主模型，一旦完成机构优化设计方案，即可直接更新装配主模型，以反映机构优化设计的结果。
3．创建新的运动仿真在运动导航器中选择装配主模型（如“QBYGJG”）后，右击→单击“新建仿真”按钮→弹出“环境”对话框→默认“分析类型”为“动力学”→默认“仿真名”为“motion_1”→单击“确定”按钮→弹出“机构运动副向导”对话框→单击“确定”按钮（见图14-3和图14-4）。
此时，“运动”工具栏上的大部分命令加亮。
如果运动副不合格，则会出现如图14-5所示的提示框。
单击“是”按钮，则会出现如图14-6所示的画面。
图14-3 新建运动仿真1“motion_1”图14-4 成功创建运动仿真实例图14-5 “主模型到仿真的配对条件/约束转换”提示框图14-6 未成功创建运动仿真的实例4．运动仿真模块支持的运动分析类型（解算方案）UG NX可以执行的运动分析类型，即解算方案如下。
基于UG软件的四连杆运动仿真分析
基于UG软件的四连杆运动仿真分析UG软件是一款常用的CAD（计算机辅助设计）软件，它能够帮助工程师进行各种模型的建立、装配和分析。
在机械领域，UG软件被广泛应用于各类机械零部件的设计和仿真。
本文将就UG软件的四连杆运动仿真分析进行探讨，并详细介绍其原理、步骤及应用场景。
一、四连杆的基本概念四连杆是一种机械传动机构，由四条杆件和四个旋转副构成。
其中两条较长的杆件在一端旋转固定，称为地杆，另外两条较短的杆件同样旋转固定，称为摇杆。
四连杆的动作主要靠摇杆的运动驱动，使机械系统完成各种工作。
四连杆的工作原理强调套路重复的动作，即摇杆先向一个方向运动，然后再向另一个方向运动，执行往复的动作。
二、四连杆的运动仿真分析原理在使用UG软件进行四连杆运动仿真分析之前，我们需要了解一些基本原理。
首先，我们需要清楚地知道四连杆的各个参数，包括地杆长度、摇杆长度、连杆长度和摇杆旋转轴的位置等。
其次，我们还需要明确四连杆运动的动力学方程，即四个杆件的位置和速度之间的关系。
最后，我们需要掌握运动分析的方法，以便根据四连杆的参数和动力学方程，计算出各个杆件的位置和速度。
三、四连杆运动仿真分析的步骤1. 创建机械结构模型我们首先需要在UG软件中创建四连杆的机械结构模型，包括四连杆的杆件和旋转副等。
在创建过程中，需要设置结构的初始参数，如地杆长度、摇杆长度、连杆长度、摇杆旋转轴的位置等。
此外，还需要定义四连杆的运动路径和工作条件。
2. 定义杆件约束与运动学关系在创建四连杆的模型后，需要对杆件进行约束和位移关系的定义。
我们需要选择恰当的杆件，对其进行约束设置，确定其运动的自由度，以达到正确的运动效果。
同时，还需要定义杆件之间的运动学关系，解决各个杆件之间的相互作用问题。
3. 进行四连杆运动仿真完成约束和位移关系的设置后，我们就可以开始进行四连杆运动仿真。
在进行仿真前，我们需要确定仿真方案和仿真参数，如仿真时间、仿真速度和仿真环境等。
基于ug的包装盒毕业设计
3.2.1 打开文件并进入加工模块.............................................................................................. 9
关键词：模具型芯，UG，数控编程，仿真加工，加工工艺
成都纺织高等专科学校毕业设计（论文）说明书
摘要
ABSTRACT
Packing box mould is a kind of structure is complicated mould, though its surface is simple, but the steep more surface. Novelist cavity and underside two aspects, mould cavity and underside and die, die material for aluminum alloy, blank six smooth surface. Due to the aluminum alloy is better processing, so the thickness of the layer can be cutting some, into to speed is larger.
Mould design is a complex and repeated process, the first material analysis, mould layout, the underside and cavity size and position setting, and so on, and then in the design process to ask for mould manufacturing users and manufacturers of different views, tend to make some changes, for packing box mould is different, so packing box die design is a complex and tedious process, design must be reasonable, want quality of craft manufacture special design moulds and need to experience the rich moulded operators and other points.
ug机电概念设计与运动仿真教学
ug机电概念设计与运动仿真教学UG机电概念设计与运动仿真教学1. 引言UG机电概念设计与运动仿真教学是现代工程设计领域中的重要技术手段。
它主要运用UG软件来实现机电产品的概念设计和运动仿真。
机电产品的概念设计是工程设计的第一步，它决定了产品的整体结构和性能。
而运动仿真则可以帮助设计者验证设计方案的可行性和优劣。
本文将以UG机电概念设计与运动仿真教学为主题，从深度和广度两个方面进行全面评估和探讨，以期能够对这一技术有更深入的理解。
2. 概念设计2.1 概念设计的意义概念设计是机电产品设计的基石，它决定产品的性能和市场竞争力。
在概念设计阶段，设计者需要针对产品功能和需求进行初步的设计和构思。
UG软件提供了丰富的设计工具和功能，设计者可以通过建立三维模型、实施造型和运动分析等方式来完成概念设计。
这种基于UG 软件的概念设计方法，可以提高设计效率、减少设计错误，并且帮助设计者更好地与客户和制造部门进行沟通和交流。
2.2 UG机电概念设计流程UG机电概念设计流程主要包括以下几个步骤：（1）需求分析：根据用户需求和产品功能，在UG软件中建立产品的功能性模型。
（2）草图设计：使用UG软件的草图功能，对产品的外部形状和内部结构进行初步设计。
（3）造型设计：利用UG软件的造型工具，对产品进行三维造型和表面设计。
可以通过UG软件对造型进行实时修改和调整，以满足不同的设计要求。
（4）运动分析：通过UG软件的运动仿真功能，对产品的运动性能进行评估。
可以通过虚拟仿真验证产品的运动稳定性和运动轨迹，从而优化设计方案。
（5）设计优化：根据运动仿真的结果，对概念设计进行优化和改进，以提高产品的性能和可靠性。
3. 运动仿真教学3.1 运动仿真教学的重要性运动仿真是机电产品设计中的关键环节之一，它可以帮助设计者在设计阶段就预测和解决可能出现的问题。
运动仿真教学以UG软件为工具，通过实际案例和练习来培养学生的运动仿真能力。
通过运动仿真教学，学生可以了解并掌握UG软件的运动仿真功能，提高运动仿真的技巧和应用水平。
基于UG的运动仿真及高级仿真
《基于UG的运动仿真及高级仿真》项目一：机构运动仿真项目要求：熟悉UG机构运动仿真模块的内容，掌握运动仿真的一般流程和方法，并根据分析输出结果对机构进行优化。
任务一：熟悉掌握运动仿真基础知识运动分析模块（Scenario for motion）是UG/CAE模块中的主要部分，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。
通过UG/Modeling的功能建立一个三维实体模型，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。
UG/Motion模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。
运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计（加长或缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线，调整齿轮比等）或调整零件的材料（减轻或加重或增加硬度等）。
设计的更改可以反映在装配主模型的复制品分析方案中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可反映在装配主模型中。
一、运动方案创建步骤1．创建连杆（Links）；2．创建两个连杆间的运动副（Joints）3．定义运动驱动（Motion Driver）无运动驱动（none）：构件只受重力作用运动函数：用数学函数定义运动方式恒定驱动：恒定的速度和加速度简谐运动驱动：振幅、频率和相位角关节运动驱动：步长和步数二、创建连杆创建连杆对话框将显示连杆默认的名字，格式为L001、L002 (00)质量属性选项：质量特性可以用来计算结构中的反作用力。
当结构中的连杆没有质量特性时，不能进行动力学分析和反作用力的静力学分析。
根据连杆中的实体，可以按默认设置自动计算质量特性，在大多数情况下，这些默认计算值可以生成精确的运动分析结果。
但在某些特殊情况下，用户必须人工输入这些质量特性。
固定连杆：人工输入质量属性，需要指定质量、惯性矩、初始移动速度和初始转动速度。
基于UG的机构动力学仿真方法
1.1 基于UG的机构运动仿真方法在“三维实体造型”等有关先修课中，我们学习了通过UG/Modeling建立三维实体模型的方法，本节主要介绍利用UG/Motion对机构进行运动仿真的方法。
UG/Motion是UG/CAE （Computer Aided Engineering）模块中的主要部分，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系即可建立一个运动仿真模型，之后可对运动机构进行装配分析、运动合理性分析，诸如干涉检查、轨迹包络等，得到运动机构的运动参数。
通过运动仿真验证该运动机构设计的合理性，并且可以利用图形输出各个部件的位移、坐标、加速度、速度和力的变化情况，对运动机构进行优化。
运动仿真功能的实现步骤为：①建立一个运动分析场景； ②进行运动模型的构建，包括设置每个零件的连杆特性，设置两个连杆间的运动副和添加机构载荷；③进行运动参数的设置，提交运动仿真模型数据，同时进行运动仿真动画的输出和运动过程的控制； ④运动分析结果的数据输出和表格、变化曲线输出，人为的进行机构运动特性的分析。
1.1.1 运动仿真工作界面在UG的主界面中选择菜单【Application】→【Motion】，系统将会自动打开UG/Motion的主界面。
该界面分为三个部分：运动仿真工具栏部分、运动场景导航窗口和绘图区，如图6-25所示。
图6-25 UG/Motion 主界面运动仿真工具栏部分主要是UG/Motion各项功能的快捷按钮，包括连杆特性和运动副工具、载荷工具、运动分析工具以及运动模型管理工具等四类工具按钮，各按钮的功能如图6-26所示。
运动场景导航窗口部分主要是显示当前操作下处于工作状态的各个运动场景的信息，包括文件名称，运动场景的名称、类型、状态、环境参数以及运动模型参数等 。
运动场景是UG运动仿真的框架和入口，它是整个运动模型的载体，储存了运动模型的所有信息。
基于UG NX的儿童多功能行李箱的改进设计
设计制作数码世界 P .119基于UG NX 的儿童多功能行李箱的改进设计向洪武 段军 达州职业技术学院摘要：随着旅游业的发展，大多数人都会在假期选择出门旅游，但是带小孩出门无疑是一件相当麻烦的事情，更何况现在的家庭通常都有两个小孩。
儿童行李箱是为了小孩量身定做的，可实现储物、骑行等多种功能，同时可以增加小孩的出行乐趣，也为家长省去了抱小孩的烦恼。
但是市场上现有的同类行李箱还存在着不安全等很多不足之处，针对这些不足，使用UG NX 软件对该类行李箱进行了改进设计，得到使用性能更佳的儿童多功能行李箱。
关键词：UG NX 行李箱 改进1 引言行李箱是人们出行必不可少的用品之一，但是行李箱的使用对带着孩子出游的家庭来说非常不便。
一方面由于1.2米以下的小孩乘坐火车不能占有单独座位，只能家长抱着小孩；另一方面出行不方便带童车，旅程中当家长身心疲惫地换乘车时还得一手拖着行李箱，一手抱着孩子。
因此，有一个方便实用的可骑行的儿童多功能行李箱显得尤为重要。
2 设计背景目前，市场上大部分可骑行的儿童行李箱体积较为庞大，除了骑行和储存的功能外，尚无相关多功能性的设计。
因此，本设计以市场上已有的同类行李箱入手，研究怎样在行李箱上进行改进和增加其他附属功能等。
首先利用UG NX 软件绘制样机模型，通过UG NX 受力分析和运动仿真确定设计理念的可实施性。
本设计拟实现行李箱可拆分，改进行李箱盖、踏板、扶手等问题，并且增加雨伞、水杯等小件物品单独存储等功能。
通过改进设计，不仅解决了孩子没有座位的问题，同时解决了抱着小孩的问题，达到方便出行的目的。
3改进设计3.1市场调研根据前期调查发现客户对儿童行李箱的基本要求为：安全、可靠、美观、实用、舒适、轻便、多功能。
目前，可骑行儿童行李箱是时下很流行的出行工具，适合3～10岁的儿童使用，该类型的行李箱因其可骑式的设计成为了众多妈妈选择的原因。
但设计方面也存在着很多的不足。
通过调研，我们总结出以下几点：(1）L 型的箱体太长无法放入行李架，凸出的脚踏板以及把手使其难以平放，竖直放在大件行李架上也会过多的占用空间，造成不必要的浪费。
基于UG的装箱机器人设计及其运动仿真
编号青岛大学毕业设计技术报告课题名称:基于UG的装箱机器人设计及运动仿真学生姓名:学号： 110专业：机械设计制造及其自动化班级:指导教师：2015 年 06月摘要随着科学技术的不断进步和社会的发展，人们期望更多的智能化设备来解放人类劳动.作为生产中的重要一环，产品装箱的自动化开始受到关注，于是装箱机器人便应运而生。
基于现代设计方法的思想，本文介绍了电动式装箱机器人的发展和应用，对装箱机器人的机械结构设计、三维参数化建模、虚拟装配进行了研究。
使用UG工程软件的独特参数化建模技术，得到装箱机器人各所有零部件的实体的模型，从而实现参数化建模.运用虚拟装配技术来完成该装箱机器人所有零部件的虚拟装配，得出装箱机器人的虚拟数字模型。
通过设置参数进行仿真和结构优化,实现了装箱机器人整个运动过程的仿真,检验了所取方案及所建模型的合理性，验证了装箱机器人结构设计可行性。
为以后的装箱机器人设计和改进提供了依据，具有一定的科研和社会效益。
关键词：装箱机器人 UG 虚拟装配运动仿真ABSTRACTWith the constant progress of science and technology and the development of thesociety,people expect more intelligent equipment instead of manual labor。
As an important link in production,product packing automation has began to be concerned。
Therefore,the loading robots appeared.According to the idea of modern design，this paper introduces the development and applications of electrical type loading robots，the structure of the machine is designed,three dimensional parameter modeling,virtual assembly and simulation of kinematics and dynamics are also studied in this paper。
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编号青岛大学毕业设计技术报告课题名称：基于UG的装箱机器人设计及运动仿真学生姓名：学号： 110专业：机械设计制造及其自动化班级：指导教师：2015 年06月摘要随着科学技术的不断进步和社会的发展，人们期望更多的智能化设备来解放人类劳动。
作为生产中的重要一环，产品装箱的自动化开始受到关注，于是装箱机器人便应运而生。
基于现代设计方法的思想,本文介绍了电动式装箱机器人的发展和应用,对装箱机器人的机械结构设计、三维参数化建模、虚拟装配进行了研究。
使用UG工程软件的独特参数化建模技术，得到装箱机器人各所有零部件的实体的模型，从而实现参数化建模。
运用虚拟装配技术来完成该装箱机器人所有零部件的虚拟装配，得出装箱机器人的虚拟数字模型。
通过设置参数进行仿真和结构优化,实现了装箱机器人整个运动过程的仿真，检验了所取方案及所建模型的合理性，验证了装箱机器人结构设计可行性。
为以后的装箱机器人设计和改进提供了依据，具有一定的科研和社会效益。
关键词：装箱机器人UG 虚拟装配运动仿真ABSTRACTWith the constant progress of science and technology and the development of the society,people expect more intelligent equipment instead of manual labor.As an important link in production,product packing automation has began to be concerned.Therefore,the loading robots appeared.According to the idea of modern design,this paper introduces the development and applications of electrical type loading robots,the structure of the machine is designed,three dimensional parameter modeling,virtual assembly and simulation of kinematics and dynamics are also studied in this paper.3D solid models of exchanging worktable dispenser’s parts are established by software UG,And parameter modeling is also achieved.Virtual assembly technology is used and the integral virtual assembly model of the dispenser is gained.Setting the function parameters to do dynamic simulation as well as structural optimization,and realizes the loading robots' motion simulation of the entire movement, examined the scheme and the rationality of the model and verified the feasibility of the robot structure design,and provides basis for product design and improvement of the robots,have made a certain scientific research and social benefits.Keywords: loading robots; UG; virtual assembly; motion simulation目录摘要 (I)ABSTRACT ...................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1 课题研究的来源及概况 (1)1.2 虚拟仿真技术及其意义 (1)1.3课题主要研究内容 (1)1.4 UG的发展现状 (2)1.5本章小结 (3)第2章装箱机器人整体方案设计 (4)2.1装箱机器人设计方案 (4)2.2 方案的选择 (4)2.3系统的通讯设计 (4)2.4本章小结 (5)第3章机器人零件结构和参数的的设计 (6)3.1机械手的设计 (6)3.1.1抓手结构的设计 (6)3.1.2 爪片的设计 (7)3.2 车身的设计 (7)3.2.1上车身的设计 (7)3.2.2下车身的设计 (8)3.2.3支板的设计 (9)3.3本章小结 (11)第4章装箱机器人的建模与虚拟装配 (12)4.1基于UG的参数化建模 (12)4.1.1参数化设计概述 (12)4.1.2 参数化设计的主要实现途径 (12)4.1.3 装箱机器人关键零部件的设计与建模 (12)4.2基于UG的虚拟装配技术 (13)4.3装箱器人虚拟装配 (14)4.4本章小结 (17)第5章装箱机器人的运动仿真 (18)5.1运动仿真系统的整体构架 (18)5.1.1 系统工作流程图 (18)5.1.2 用户操作流程图 (19)5.2运动仿真的创建 (19)5.3系统运动学仿真结果分析 (21)5.4本章小结 (24)总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论1.1课题研究的来源及概况随着社会生产力和科学技术的日趋发展，社会生产的分工更加明确，这在现代化的大产业中表现的尤为明显。
有一些人每天就只管一批衣服上的一颗纽扣，有的人整天就是盯着电脑屏幕，就像电影《摩登时代》中表达的那些镜头，人们感到自己在一步步走向异化，进而导致各色职业病逐渐产生，所以人们强烈希望用某种智能设备代替人类工作，于是科学家经过不懈努力做出了机器人，用以代替人们去完成那些讨厌、无趣、消耗生命的工作。
装箱机器人契合了人们的这项要求，经过数代科学家的辛勤耕耘，如今的装箱机器人已具备较强的工作能力，在越来越多的场合发挥着重要作用。
但是美中不足，年轻的装箱机器人还需要成长，许多地方亟待改进。
基于此，本文在总结国内外机器人研究的成果之后，提出适当改进，增加了设计者的独到见解。
1.2虚拟仿真技术及其意义虚拟仿真又被叫做虚拟现实技术，通俗地讲，就是用一个虚拟的系统来模仿另一个真实系统。
而严格的说，虚拟仿真是上世纪伴随着计算机技术的发展而产生的一项事物。
随着计算机的发展，虚拟仿真也逐步形成了一个特有的体系，成为人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术。
虚拟仿真技术在产品的设计和开发当中具有极其广泛的应用，面对如今全球制造业的发展趋势，人工生产早已不再适应生产力的发展和人民生活质量的提高，高新技术已显示出及其巨大的威力，并且虚拟现实技术的应用正对工业进行着一场前所未有的革新。
虚拟现实技术的产生和应用，将使工业设计更加符合当今社会发展的需要，已成为现在制造业中不可或缺的一部分。
1.3课题主要研究内容本文在研究装箱机器人设计的理论基础上，深入研究UG NX8.0的运动仿真模块的应用，完成了装箱机器人的结构方案设计设计及其运动仿真。
内容如下：（1）分析了该装箱机器人的运动方案和实现方法，使用UG建模完成机器人的三维模型；（2）设置了装箱机器人所有运动副的位置，计算并选取合适的运动副参数；（3）利用UG参数化建模对装箱机器人所有零部件的参数化建模，并对UG参数化建模方法进行总结；（4）对装箱机器人进行运动学和动力学仿真，检测该机器人设计方案的优劣。
1.4UG的发展现状UG（Unigraphics NX）是EDS公司研发的工程软件，针对用户产品设计与研发的要求，提供了强大而又有独特优势的解决方案。
它很容易实现多种复杂实体及造型的建构。
UG发展过程如表1-1所示。
表1-1 UG发展详表UG发展史UGS 由美国麦道公司研发，60年代起逐渐步入商业化1976年McDonnell Douglas收购开发Unigraphics1989年Unigraphics公司正式与UNIX合作1990年波音公司选择Unigraphics作为其机械CAD/CAM/CAE的标准1991年GE发动机公司并入EDS公司，并且改名为EDS Unigraphics1993年Unigraphics引入复合建模，可将线框建模、半参数化及参数化建模融为一体1995年3M公司选择EDS Unigraphics；Unigraphics首次发布Windows NT版本1996年通用(GM)公司将UG当做CAD/CAM的标准1998年并购Intergraph的机械CAD/CAM业--Solid Edge和EMS软件2001年收购了I-DEAS软件，将其改为EDS PLM Solutions2003年EDS改名，成为UGS2004年Unigraphics发布了新版本的UG NX3.02005年Unigraphics发布了新版本的UG NX4.02008年Siemens PLM Software发布NX6.02009年NX 7.0引入了“HD3D”（三维精确描述）功能，新增了同步建模技术的增强功能2010年Siemens PLM Software在上海世博会发布了功能增强的NX7最新版本（NX 7.5）2011年 Siemens PLM Software发布了UG8.0UGNX具有以下功能[1]：（1）产品设计NX 包囊括了全球最齐全的设计应用，拥有独特的产品设计和运动学和动力学仿真功能，体现了设计的原创性和创新思维，能够使用多种复杂需要；（2）NC加工UG加工所有模块，提供UG加工模块框架，基于UG NX的加工模块提供了相同的接口的图形窗口环境；（3）仿真、确认和优化NX 鼓励用户运用能力范围的仿真方法来优化产品设计过程，避免研发过程中不必要的时间和资金的浪费。
1.5本章小结本章讲述了装箱机器人的功能实现和历史沿革,讲述了国内外装箱机器人的研究成果和未开前景。
对UG进行详细的介绍，同时对系统的整体结构、运行流程、设计过程中用到的关键技术和论文主要内容给予说明。
第2章 装箱机器人整体方案设计2.1装箱机器人设计方案经过分析，最终确定将装箱机器人的运行模式确定为四种，分别是自学习、手动、自动和参考点模式。