结构设计运动仿真分析

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UG运动仿真分析

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。

二维云台结构设计与运动仿真毕业设计

二维云台结构设计与运动仿真毕业设计
2系统硬件设计2
2.1稳压模块2
2.2驱动模块2
2.3键盘模块3
2.4显示模块6
2.5控制模块7
3系统软件设计9
3.1手动控制模式9
3.2自动控制模式10
3.3程序总流程图11
3.4主函数程序11
4仿真13
4.1Proteus仿真软件13
4.2MSConun控件18
4.2.1基于VC的MSConun控件串口编程基本步骤19
图1.1整体框图
中北大学2014届毕业设计说明书主控芯片为AT89S52,采用4x4键盘,其上不同的按键代表不同的功能;采 用红外进行光源检测,采用LCD液晶显示屏进行显示,用LM297和LM298集成 芯片驱动步进电机,采用L7805CV和L7812CV芯片作为三端集成线性稳压电源。
该云台有两个电机(一大一小),分别负责云台的上下和左右方向的转动。 其工作电压的不同也决定了该云台的整休工作屯压,我们使用了直流5V和直 流12Vo当进行上、下动作时,大的电机转动,经滑轮带动云台垂直动作: 当进行左、右动作时,小电机转动直接带动云台底部滑轮转动。
目前国内外的云天控制技术系统己经相当的成熟,它给人们的生产生活带來了 极大的便利,为人们的生命财产安全提供了相当大的保障。云台系统己经运用到了 生活的儿乎每一个场所,当需要对某个地方进行实时监控时,就可以很方便的运用 其代替人力,很大程度上降低了人力资源,并且还可以根据需要进行远程监控,这 一点在生活中是及其有利的,它很大程度上节约了时间。目前市面上所生产的云台 控制器,大都采用一体化设计,这种设计方法具有密封性能好、集成度高便于安装 等优点。
4.3Visual C卄软件19
5系统软件设计23
系统流程23
5.2化模块24

汽车底盘结构设计与仿真分析

汽车底盘结构设计与仿真分析

汽车底盘结构设计与仿真分析汽车底盘是整车结构中的重要组成部分,其设计与仿真分析对汽车性能和安全性起着至关重要的作用。

下面将从几个角度探讨汽车底盘结构设计与仿真分析。

首先,汽车底盘的结构设计是保证汽车稳定性和操控性的关键。

底盘结构包含车身骨架、悬挂系统、转向系统等组成部分。

其中,车身骨架负责支撑全车重量和承受外部冲击,需考虑合理的刚度和强度。

悬挂系统与底盘之间的连接则需要具备适当的柔度,以提供足够的车轮垂直振动自由度,保证驾驶舒适性。

而转向系统则负责通过操纵机构将驾驶员的转向指令传导给车轮。

因此,在底盘结构设计中需要综合考虑这些组成部分的功能和特点,以实现汽车的稳定驾驶和良好的操控性。

其次,有效的底盘结构设计能够提高汽车的性能和安全性。

底盘结构的合理配置可以减少车重集中在车头或车尾的情况,提高整车的平衡性,并降低失控的风险。

此外,通过优化底盘结构的刚度分布和车轮布置等设计参数,可以降低行车中的振动和噪声,提高乘坐舒适度。

在安全性方面,合理的底盘结构设计能够增强车身的抗碰撞能力,有效保护车内乘员和行李。

因此,在汽车底盘的设计与仿真分析中,应以提高整车性能和安全性为目标,通过合理的结构设计和仿真模拟来实现这些目标。

此外,现代汽车底盘设计与仿真分析离不开先进的技术手段。

计算机辅助设计(CAD)软件和有限元分析(FEA)软件的广泛应用,使底盘结构的设计和仿真更加准确和高效。

CAD软件可以帮助工程师进行三维模型的建模,快速形成初步设计方案。

而FEA软件则可以对底盘结构进行精确的应力、振动和疲劳分析,从而评估各种工况下的性能和安全性。

除此之外,还可以利用多体动力学仿真(MBS)软件模拟汽车在行驶过程中的运动特性,以进一步优化底盘结构和悬挂系统。

这些先进的技术手段使得底盘设计与仿真分析更加科学和可靠。

最后,值得注意的是,汽车底盘结构设计与仿真分析不仅需要满足基本的性能和安全要求,还需考虑环保和可持续发展。

随着社会的发展和环保要求的提高,汽车制造商越来越注重减少底盘结构对环境的影响。

盾构机构设计与动力仿真分析

盾构机构设计与动力仿真分析

盾构机构设计与动力仿真分析盾构机构设计是指根据盾构机的工作原理和施工条件,对盾构机构进行系统的设计和优化,以实现盾构机在隧道掘进过程中的高效、安全和稳定运行。

而动力仿真分析则是指利用计算机模拟技术,对盾构机的运动、力学性能进行仿真和分析,以评估和优化盾构机的工作性能。

盾构机结构设计旨在确定盾构机的整体结构和组成部件的尺寸、材料和连接方式。

在设计过程中,需要考虑以下几个方面:1. 盾构机的基本结构:包括刀盘、行走系统、掘进腔和推进系统等。

其中,刀盘是盾构机的主要工作部件,而行走系统用于控制盾构机在隧道掘进过程中的前进和后退。

2. 盾构机的工作原理:了解盾构机的工作原理对于结构设计至关重要。

盾构机通过刀盘的转动切削土层,并通过推进系统将削出的土料送出掘进腔。

3. 结构强度分析:对盾构机的结构进行强度分析,确保其能够承受掘进过程中产生的水平和垂直载荷,并保证其安全运行。

这需要考虑材料的选择、结构的优化和连接方式的设计等。

4. 隧道环面支护设计:在盾构机掘进过程中,需要与推进系统配合进行隧道环面的支护。

因此,在盾构机结构设计中需要考虑隧道环面支护系统的结构设计和施工工艺,并与盾构机的结构进行协调。

5. 机电系统设计:盾构机的机电系统包括电气系统、液压系统和润滑系统等。

在结构设计中,需要充分考虑机电系统的布置和集成,以确保盾构机能够正常运行并满足工程要求。

动力仿真分析是利用计算机模拟技术对盾构机的工作性能进行分析和优化。

通过动力仿真分析,可以评估盾构机在掘进过程中的运动性能、推进力和切削力等参数,从而优化盾构机的设计和控制。

动力仿真分析中的关键步骤包括:1. 建立盾构机的仿真模型:根据盾构机的结构特点和运动原理,建立数学模型和几何模型。

这包括盾构机的刀盘模型、行走系统模型和推进系统模型等。

2. 确定模型的边界条件:根据实际工程情况,确定模型的边界条件,包括盾构机的推进速度、刀盘的转速和土料的性质等。

3. 进行动力仿真分析:利用仿真软件对盾构机的运动进行模拟和分析。

扑翼机结构设计及运动仿真

扑翼机结构设计及运动仿真

摘 要 扑翼飞行器可以通过对鸟类或昆虫飞行动作的模仿实现飞行。

设计从生物学的视角出发,对鸟类在飞行过程中翅膀的动作进行分解总结。

阐述仿生扑翼飞行器所需要实现的基础要求,设计出一种合理可靠的二段折翼式仿生扑翼飞行器驱动机构。

使用Pro/E 对设计出的驱动机构进行三维实体建模,通过运动仿真功能对驱动机构进行验证。

结果表明,设计的驱动机构符合设计要求,具有可行性。

设计为仿生扑翼飞行器的设计研制以及实体样机制造提供了理论依据。

关键词 仿生扑翼飞行器;驱动机构;建模;仿真;Pro/E 中图分类号:G642.0 文献标识码:B1671-489X(2020)14-0027-03Structure Design and Motion Simulation Analysis of Bionic //MA Cheng, XIONG Xiaosong, WU Hao, apping-wing aircraft is a fl ying tool that can be ight movements of fl ying organisms such as birds or insects. From the perspective of biology, the structural characteristics of bird wings were analyzed in detail, and the movement of wings ight was decomposed and summarized. Based on several basic requirements for it, a reasonable and reliable driving mecha-nism of two-stage folding-wing bionic fl apping-wing aircraft was designed. By using the 3D design software Pro/E, the 3D solid model of the designed drive mechanism was built and feasible. It has been provided some theoretical basis for the design and manufacture of desks bionic fl apping-wing aircraft; driving mechanism; modeling; simulation; Pro/E 1 前言仿生扑翼飞行器的研究一直是飞行器领域的热点,各种样式的仿生扑翼飞行器能够模仿自然界中各种鸟类或昆虫在空中飞行的动作,完成人们设置好的各种任务。

仿生六足机器人的结构设计及运动分析

仿生六足机器人的结构设计及运动分析

仿生六足机器人的结构设计及运动分析一、结构设计1.机体结构:仿生六足机器人的机体结构通常采用轻型材料如碳纤维和铝合金制作,以保证机器人整体重量轻,同时具备足够的强度和刚度。

机体一般采用箱型结构,保证机器人整体稳定。

2.足部结构:仿生六足机器人的足部结构是其中最重要的部分,直接关系到机器人的运动能力和适应性。

足部结构通常由刚性材料制成,具有良好的强度和刚度。

每个足部通常由三个关节驱动,分别是髋关节、膝关节和脚踝关节。

这些关节的设计对机器人的运动能力和足部适应性有着重要影响。

3.关节驱动方式:仿生六足机器人的关节驱动方式通常采用电机驱动和传动装置。

电机驱动可以提供足部的力和扭矩,使机器人能够进行各种运动,传动装置则用来将电机的运动传递到足部关节。

可以采用齿轮传动、连杆传动、带传动等方式,根据实际需求进行合理选择。

二、运动分析1.步态规划:步态规划是确定六足机器人各个足部的步态序列,以实现机器人的稳定行走。

常用的步态有三角步态、扭摆步态和螳臂步态等。

步态规划需要考虑机器人的稳定性和适应性,结合地面情况和环境要求进行合理选择。

2.动力学模拟:动力学模拟是对仿生六足机器人的运动进行分析和仿真,以优化机器人的运动能力和稳定性。

通过建立六足机器人的运动学和动力学模型,可以预测机器人的运动轨迹、步态设计和稳定性评估等。

动力学模拟可以帮助改善机器人的设计和控制策略。

3.控制策略:仿生六足机器人的控制策略采用了分布式控制和自适应控制的方法。

分布式控制通过将机器人的控制任务分配给多个子控制器,使得机器人具备较好的容错性和适应性。

自适应控制方法则通过对机器人的运动进行实时监测和反馈调整,使机器人能够自主学习和适应不同环境和任务。

综上所述,仿生六足机器人的结构设计和运动分析是实现机器人稳定行走和适应环境的重要环节。

正确的结构设计和合理的运动分析可以有效提高机器人的运动能力和稳定性,从而使机器人在实际应用中具备良好的适应性和操作性能。

机械系统动力学与运动仿真分析

机械系统动力学与运动仿真分析

机械系统动力学与运动仿真分析引言:机械系统动力学与运动仿真分析是一个重要的研究领域,在各个工程应用中都有广泛的应用。

本文将探讨机械系统动力学的基本原理以及运动仿真分析的方法和应用。

一、机械系统动力学基本原理机械系统动力学研究的是力对物体运动的影响及其规律。

它是研究机械系统运动和力学性能的重要分支学科。

在机械系统动力学中最基本的原理是牛顿第二定律,即力等于物体的质量乘以加速度。

而机械系统的动力学行为可以通过运动学和力学的分析得到。

1.1 运动学分析运动学是机械系统动力学研究的基础,它研究的是物体的运动状态和轨迹,主要包括位移、速度和加速度等参数的描述。

通过运动学的分析,可以获取机械系统的运动规律,为后续的力学分析提供基础。

1.2 力学分析力学是机械系统动力学研究的核心,它研究的是物体受力和力的作用下所产生的运动。

力学分析可以通过牛顿定律、动量守恒定律等原理来进行。

通过力学的分析,可以了解物体所受到的外力和力的作用下的运动状态,进而预测物体的运动轨迹和力学性能。

二、运动仿真分析的方法和应用运动仿真分析是通过计算机模拟机械系统的运动行为来实现的。

它可以基于机械系统动力学的原理和运动学、力学的分析结果,通过数值计算的方法进行模拟和预测。

2.1 有限元方法有限元方法是一种常用的运动仿真分析方法,它基于有限元原理,在机械系统中划分离散的有限元单元,并利用节点之间的关系进行运动仿真分析。

这种方法能够较为准确地预测机械系统的运动行为和力学性能。

2.2 多体动力学方法多体动力学方法是一种基于刚体动力学原理的运动仿真分析方法。

它通过建立机械系统的动力学模型,包括物体的质量、惯性矩阵和外力等参数,利用欧拉方程计算系统的加速度和位移等参数。

这种方法适用于复杂的多体系统,在机械设计和运动控制中有广泛的应用。

2.3 运动仿真分析的应用运动仿真分析在机械设计、机械制造和工程优化等领域都有重要的应用。

它可以通过预测机械系统的运动行为和力学响应,来指导设计和制造过程,提高机械系统的性能和可靠性。

机构测试仿真设计实验

机构测试仿真设计实验
5、在曲柄导杆滑块机构原始参数输入界面左下方单击 选定的实验内容(曲柄运动仿真,滑块运动仿真,机架振 动仿真),进入选定实验的界面。
6、在选定的实验内容的界面左下方单击“仿真”,动 态显示机构即时位置和动态的速度,加速度曲线图。单 击“实测”,进行数据采集和传输,显示实测的速度, 加速度曲线图。若动态参数不满足要求或速度波动过大, 有关实验界面均会弹出提示,“不满足!”,及有关参数 的修正值。
二、内容
实验一 曲柄导杆滑块机构运动仿真测试综合实验 实验二 曲柄摇杆机构运动仿真测试综合实验 实验三 凸轮机构运动仿真测试综合实验 实验四 槽轮机构运动仿真测试综合实验
三、曲柄导杆滑块机构运动仿真测 试综合实验
1. 曲柄运动仿真和实测:能通过数模计算得出曲 柄的真实运动规律,作出曲柄角速度线图和角加 速度线图,通过曲柄上的角位移传感器和A/D转 换器进行采集,转换和处理,并输入计算机显示 出实测的曲柄角速度图和角加速度线图。通过分 析比较,了解机构结构对曲柄的速度波动的影响。
2、在曲柄滑块机构动画演示界面左下方单击“导杆滑 块机构”键,进入曲柄导杆滑块机构原始参数输入界面。
3、在曲柄导杆滑块机构原始参数输入界面上,将设计 好的曲柄导杆滑块机构的尺寸填写在参数输入界面的对 应的参数框内,然后按设计的尺寸调整曲柄导杆滑块机 构各尺寸长度。
4、启动实验台的电动机,待曲柄导杆滑块机构运转平 稳后,测定电动机的功率,填入参数输入界面的对应参 数框内。
做哪一组实验,即填பைடு நூலகம்相应的实验报告。
7、如果要打印仿真和实测的速度,加速度曲线图,在 选定的实验内容的界面下方单击“打印”键,打印机自 动打印出仿真和实测的速度,加速度曲线图。
8、如果要做其他实验,或动态参数不满足要求,在选 定的实验内容的界面下方单击“返回”,返回曲柄导杆 滑块机构原始参数输入面,校对所有参数并修改有关参 数,单击选定的实验内容键,进入有关实验界面。以下 步骤同前。

产品三维建模与结构设计(Creo)教学课件项目七-机构的运动分析

产品三维建模与结构设计(Creo)教学课件项目七-机构的运动分析

流程。
1
项目六 组件装配与设计
01
任务一
飞机起落架机构分析
02
任务二
凸轮机构动力分析
项目七 机构的运动分析
学习目标
1. 了解 Creo 机构模块功能。 2. 掌握机构运动副的类型及约束条件。 3. 熟悉伺服电动机的定义及功能,能根据运 动要求建立伺服电动机。 4. 能对机构进行仿真运动分析。
3
项目七 机构的运动分析
项目七 机构的运动分析
任务实施
一、新建装配文件 二、模型装配 三、机构分析
7
项目七 机构的运动分析
拓展练习
建立如图所示连杆机构,对连杆做拖动练习,并进行运
动仿真。
项目七 机构的运动分析
01
任务一
飞机起落架机构分析
02
任务二
凸轮机构动力分析
项目七 机构的运动分析
学习目标 1. 能正确应用动态分析的命令。 2. 理解有关动态图元的概念及定义方法。 3. 能正确描述凸轮机构的连接特点及定义方法。 4. 能在教动分析
在 Creo 的机构模块中,可以对机构装置进行运动仿真及
分析,包括机构的碰撞检查、位置分析、运动分析、动态分析
等,为检验和进一步改进机构的设计提供参考数据。
本项目主要介绍使用 Creo 进行机构运动仿真与分析的一
般操作过程。 通过本项目的学习,了解 Creo 机构模块的界面
和使用方法,掌握使用 Creo 进行机构运动仿真与分析的一般
10
项目七 机构的运动分析
任务描述
如图所示为凸轮机构模型,本任 务要求完成凸轮机构组装,并对凸轮 机构在载荷状态下的动力特性进行分 析。通过本任务的学习,学会分析机 构在外部载荷及内部阻尼条件下的运 动特性。

单兵腰部助力装置结构设计与运动仿真分析

单兵腰部助力装置结构设计与运动仿真分析

i c a l S i mu l a t i o n A n a l y s i s o f I n d i v i d u a l Wa i s t A s s i s t a n t D e v i c e [ J ] . J o u na r l o f S i c h u a n O r d n a n c e , 2 0 1 3 ( 1 2 ) :
C i t a t i o n f o r ma t : C H E N S h o u - q i , J I A O C h a n g - j u n , G U O X i n g - g o n g , e t a 1 . S t r u c t u r e D e s i g n a n d K i n e m a t —
第3 4卷
第1 2期
四 川 兵 工 学 报
2 0 1 3年 1 2月
【 武器装备理论与技术 】
d o i : 1 0 . 1 1 8 0 9 / s c b g x b 2 0 1 3 . 1 2 . 0 0 6
单 兵 腰 部 助 力 装 置 结 构 设 计 与 运 动 仿 真 分 析
Abs t r a c t :Th e p a p e r a na l y z e d t h e b i o me c ha n i c s o f t h e g un l o a de r i n t h e p r o c e s s o f l o a d i n g s he l l s,t h r e e — d i me n s i o n a l mo d e l o f t h e h u ma n b o d y wa s b u i l t i n S OL I DW ORKS b a s e d o n a d u l t ma l e bo d y s i z e.a n d t wo wa i s t a s s i s t a n t d e v i c e s we r e de s i g n e d wh i c h wo r n i n t h e h uma n bo d y mo de 1 . Th e k i n e ma t i c s o f l o a d i n g s h e l l s o f g u n l o a d e r wa s s i mu l a t e d i n ADAMS,a n d t h e p a p e r s e l e c t e d t h e a p p r o p r i a t e o p t i o n b a s e d o n s i m— u l a t i o n r e s u l t s a n d o pt i mi z e d t h e s t r uc t u r e. Ke y wo r d s: wa i s t a s s i s t a n t d e v i c e; s t uc r t u r e d e s i g n; s i mu l a t i o n a n a l y s i s

上肢康复机器人结构毕业设计及仿真运动

上肢康复机器人结构毕业设计及仿真运动

摘要康复机器人是康复设备的一种类型,康复机器人技术早已广受世界各国科研工作者和医疗机构的普遍重视,其中以欧美和日本的成果最为显著。

在我国康复医学工程虽然得到了普遍的重视,但是康复机器人研究仍处于起步阶段,一些简单康复器械远远不能满足市场对智能化、人机工程化康复机器人的需求,有待进一步的研究和发展。

本文从使用的角度对人体上肢的运动原理进行了分析,设计出了一种坐式上肢康复训练机器人,用于心脑血管疾病致瘫或者意外事故所造成上肢损伤的患者作上肢及其相关关节的康复训练。

本设计的康复机器人机身是由放置于平台上的机座,两根可伸缩的立柱和上横梁及其手柄组成,并在其各个组成部分上分别装上上肢屈伸机构、前后摆机构、分合机构和手腕旋转机构;各运动机构由单独的电机和减速器驱动,而传动机构的主件分别是传动轴、丝杠螺母副、同步齿形带传动副。

康复机器人的立柱主要采用薄壁套筒,这样既减轻了重量,也使得丝杠螺母副能构得到套筒的固定和定位。

整个设计主要要注意的主要问题是减重和减噪,避免整体结构过于庞大笨重。

关键词:康复;上肢;结构设计;减重;噪音ABSTRACTRehabilitation robot is a type of rehabilitation facilities. Rehabilitation robotics have long been well received by the world scientists and the general importance of medical institutions, in which Europe and the United States and Japan, the results are the most significant. Medical Engineering in our country has been received widespread attention though, and rehabilitation robotics still in its infancy, some simple rehabilitation equipment is far from meeting intelligence, ergonomics of the rehabilitation robot needs to be further research and development.This perspective on the human body from the use of upper limb movement principle is analyzed,the seated upper extremity rehabilitation robot is designed , for the paralysis caused by cardiovascular diseases or accidents. The design of the rehabilitation robot body is placed on the platform base, two scalable columns and beams of the handle on the composition and its components are installed on the upper limb flexion which include separate and close agency, before and after agency, lifting agency and the wrist rotation agency; the every movement is driven by the separate drive motor and reducer, and the main parts are the shaft, screw nut pairs, timing belt, deputy.Rehabilitation robot column mainly adopts the thin wall sleeve, so as to reduce weight, also makes the lead screw nut pair can be fixed and the positioning sleeve. The design of the main attention to the major problem is the weight loss and noise reduction, avoid the whole structure is too bulky.Key words:rehabilitation;upper limb;structural design;Weight loss; noise目录摘要 (I)ABSTRACT (1)目录 (2)第1章绪论 (3)1.1概述 (3)1.2康复机器人的国内外研究现状 (4)1.3上肢康复机器人系统的发展前景 (7)1.4本课题主要研究内容 (8)第2章总体结构方案设计 (9)2.1总体方案设计 (9)2.2康复机器人框架造型的设计 (12)2.3本章小结 (13)第3章伺服元件选择 (14)3.1电机选择 (14)3.1.1升降机构电机选择 (14)3.1.2 前后摆机构电机选择 (15)3.1.3 分合机构电机选择 (16)3.1.4手腕转动机构电机的选择 (17)3.2联轴器选择 (17)3.3蜗轮蜗杆减速器的选择 (18)3.4本章小结 (18)第4章机械机构设计与计算 (19)4.1丝杠设计 (19)4.2锥齿轮设计 (20)4.3同步齿形带设计 (22)4.4轴设计与校核 (24)4.5轴承校核 (27)4.6键选择及校核计算 (28)4.7本章小结 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)第1章绪论1.1 概述据报道,我国60岁以上的老年人已有1.43亿,占全国人口的11%,到2050年将达到4.37亿。

混合结构机械臂的设计与仿真分析

混合结构机械臂的设计与仿真分析

混合结构机械臂的设计与仿真分析一、本文概述随着机器人技术的快速发展,机械臂作为其核心组成部分,在工业自动化、航空航天、医疗手术等领域发挥着越来越重要的作用。

混合结构机械臂,作为一种结合了串联和并联机构优点的新型机械臂,具有高精度、高刚度、高负载能力等优点,因此受到了广泛关注。

本文旨在探讨混合结构机械臂的设计与仿真分析,旨在为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。

本文将对混合结构机械臂的基本原理和结构特点进行详细介绍,包括其组成部件、运动学特性、动力学特性等方面。

本文将重点介绍混合结构机械臂的设计过程,包括设计思路、设计原则、设计流程等,同时还将探讨如何优化机械臂的性能,提高其工作效率和稳定性。

本文将通过仿真分析来验证机械臂设计的可行性和有效性,包括静态分析、动态分析、轨迹规划等方面,从而为实际应用提供有力的技术支持。

二、混合结构机械臂的设计基础在这一部分,首先需要明确混合结构机械臂的设计目标,包括其预期的应用场景、性能指标(如负载能力、工作范围、精度要求等)、以及特定的功能需求(如柔性、可重构性等)。

同时,还需要考虑机械臂的操作环境和可能面临的挑战,如空间限制、操作频率、耐久性等。

混合结构机械臂的设计基础需要对不同类型的机械臂结构进行比较和分析,包括但不限于关节型、笛卡尔型、SCARA型等。

每种结构类型都有其独特的优势和局限性,设计时需要根据具体的应用需求来选择最合适的结构类型。

还需要考虑如何将不同的结构元素融合在一起,以实现预期的性能和功能。

在设计基础部分,还需要讨论用于制造机械臂的材料选择问题。

不同的材料(如钢、铝、复合材料、塑料等)具有不同的机械性能和成本效益,选择合适的材料对于确保机械臂的性能和降低成本至关重要。

同时,制造工艺的选择也会影响到机械臂的质量和生产效率,如CNC加工、3D打印、焊接等。

混合结构机械臂的驱动方式和控制系统设计是实现其功能的关键。

在这一部分,需要讨论不同类型的驱动器(如电动、液压、气动等)及其适用性,以及如何根据机械臂的结构和性能要求来选择合适的驱动方式。

小型液压挖掘机的结构毕业设计和运动仿真

小型液压挖掘机的结构毕业设计和运动仿真

青岛农业大学毕业论文(设计)任务书论文(设计)题目小型液压挖掘机的结构设计和运动仿真要求完成时间 20**.6.18 论文(设计)内容(需明确列出研究的问题):本课题拟对小型液压挖掘机的结构进行设计,并对其运动进行仿真。

小型液压挖掘机的参数为:工作范围动臂长度:2870mm,头杆长度:1650mm,最大挖掘距离:5700mm,最大挖掘深度:3180mm,最大挖掘高度:5450mm,最小回转半径:1630mm,最大卸载高度:3730mm,外型尺寸平台宽:1900mm,总宽:2000mm,机高:2750mm,运输状态头杆缘至回转减速距离:3620mm,最大运输长度:5240mm,最小离地间隙:250mm,技术性能参数发动机功率:33kpa,整机重量:5380kg,斗容:0.25m3,液压系统工作压力:19.5Mpa,定量泵:2x46L/min,最大挖掘力:41kn,爬坡度:58%(30°),接地比压:33kpa,行走速度:25km/h,最大牵引力:40kn,平台回转速度:10rpm,燃油箱容量:125L,液压油箱容量:105L。

要解决的问题主要有:1、对此小型液压挖掘机的参数进行分析2、设计挖掘机的结构3、设计挖掘机的工作装置4、设计挖掘机的液压传动系统5、对挖掘机的运动过程进行仿真资料、数据、技术水平等方面的要求设计说明书要求内容充实,文字叙述条理清楚、重点突出。

专业术语、计量单位、图表格式、文字书写以及参考文献,均应按正式出版物的格式要求书写。

说明书应按要求格式打印,字数不应少于8000字。

设计计算方法正确,数据来源可靠。

相关分析计算和图表资料要完整、正确。

要求用CAD软件绘制出液压挖掘机的总装图和零件图,绘图应符合国家标准。

指导教师签名:年月日。

平底偏置直动从动件凸轮机构的参数化设计及运动仿真

平底偏置直动从动件凸轮机构的参数化设计及运动仿真

平底偏置直动从动件凸轮机构的参数化设计及运动仿真一、引言平底偏置直动从动件凸轮机构是一种广泛应用的机构,其结构简单,具有运动轨迹自由度高、动作灵活等优点。

本文旨在探讨该机构的参数化设计及运动仿真方法。

二、参数化设计1.凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线是平底偏置直动从动件凸轮机构的关键部件,其曲线形状决定了从动件的运动轨迹。

为了使该机构具有较好的运动性能,需要根据从动件的运动要求来设计凸轮轮廓曲线。

常用的凸轮轮廓曲线包括正弦曲线、线性曲线、梯形曲线等,具体设计方法可根据不同的需求进行选择。

2.从动件设计从动件是平底偏置直动从动件凸轮机构的另一关键部件。

根据从动件的运动要求和凸轮轮廓曲线的设计结果,可以将从动件的形状进行参数化设计。

从动件的形状设计需要使其能够顺利地与凸轮轮廓曲线进行接触,并能够满足从动件的运动要求。

3.其他参数化设计除凸轮轮廓曲线和从动件的形状设计外,还需要进行其他参数化设计,如凸轮轴的位置、从动件的轴的位置等。

三、运动仿真1.建立仿真模型根据凸轮轮廓曲线和从动件的形状设计结果,可以建立平底偏置直动从动件凸轮机构的三维仿真模型。

可选择具有较好仿真性能的软件,如SolidWorks、ADAMS等进行建模。

2.进行运动仿真建立好平底偏置直动从动件凸轮机构的仿真模型后,需要进行运动仿真。

根据凸轮轮廓曲线的设计结果和从动件的形状设计结果,可以对从动件进行动力学分析,获得从动件的运动轨迹和速度、加速度等相关参数。

3.优化仿真结果根据运动仿真的结果,可以对平底偏置直动从动件凸轮机构的参数进行优化,以达到更好的运动性能和工作效率。

四、结论本文探讨了平底偏置直动从动件凸轮机构的参数化设计及运动仿真方法。

通过对凸轮轮廓曲线和从动件的形状进行参数化设计,并进行运动仿真和优化,可以使该机构具有更好的运动性能和工作效率,具有广泛的应用前景。

运动学仿真在机械结构设计中的应用

运动学仿真在机械结构设计中的应用

运动学仿真在机械结构设计中的应用近年来,随着计算机技术的快速发展,运动学仿真在机械结构设计中的应用得到了越来越多的关注。

运动学仿真是一种通过计算机模拟物体运动过程的技术,它可以帮助工程师更加直观地了解机械结构的工作原理和运行效果。

本文将探讨运动学仿真在机械结构设计中的应用,并分析其在不同领域的优势和挑战。

一、运动学仿真在机械设计中的基本原理运动学仿真是通过建立物体之间的关系和运动模型,利用计算机模拟物体在不同条件下的运动状态。

它涉及到的核心问题是如何描述和计算机械结构中的运动轨迹、速度和加速度等运动参数。

在进行运动学仿真时,通常需要考虑以下几个方面的问题:1. 运动约束:机械结构的运动受到各种限制条件的约束,如构件之间的接触、接口间的摩擦等。

对于不同类型的约束条件,我们需要建立相应的数学模型,并将其纳入仿真分析中。

2. 运动模型:根据机械结构的特点和物体之间的运动关系,我们需要选择合适的运动模型。

常用的模型包括旋转、平移、伸缩等,可以根据实际情况选择适合的模型进行仿真分析。

3. 运动参数:在进行仿真时,我们需要确定模型中的运动参数,如速度、加速度、角速度等。

这些参数将直接影响仿真结果的准确性和可信度,因此需要进行准确的测量和估计。

二、运动学仿真在机械结构设计中的应用领域运动学仿真广泛应用于机械结构设计的各个领域,下面将分别介绍运动学仿真在机械工程、汽车工程和航空航天工程中的应用情况。

1. 机械工程:在机械工程领域,运动学仿真可以帮助工程师更好地理解机械结构的运动过程和工作原理。

例如,在设计机械臂时,可以通过仿真分析机械臂在不同工作条件下的运动范围和工作速度,从而对机械臂的设计参数进行优化和调整。

此外,在机械结构的装配和运行过程中,运动学仿真还可以帮助工程师预测和解决可能出现的问题,提高装配效率和运行质量。

2. 汽车工程:在汽车工程领域,运动学仿真被广泛应用于车辆的运动性能分析和优化设计。

通过建立车辆的运动模型,可以分析车辆在不同路况和驾驶行为下的运动特性,包括加速、制动、转向等。

穴盘苗自动移栽机的结构设计及运动仿真分析

穴盘苗自动移栽机的结构设计及运动仿真分析

验室内将 穴 盘苗从 一 穴盘 夹送 到 另一 穴盘 中, 度 速 快, 效率高。例如 ,97年美 国奥本 大学 K t 等人设 18 u z
计的苗 圃植物 移栽机器 , 本体为 P m 50机器 人 , 其 u a6
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高, 但结构复杂。从 19 92年开始 , 日本洋 马公 司就一
直致 力 于 全 自动 蔬 菜 移栽 机 的研制 与开 发 , 至 20 直 04 年 推 出 了一 种 全 自动 蔬 菜 移 栽 机 P A, 取 苗 、 Al 集 植
要 :为 了实 现 穴 盘 苗 的大 田高 效移 栽 , 计 了一 种 由齿 轮 连 杆 机 构 和 槽 形 凸 轮 机 构 组 成 的移 栽 机 取 苗 机 构 设
和植 苗 机 构 , 重 点研 究 了在 设计 的机 构 条 件 下栽 植 效 率 与前 进 速 度 和转 速 比 值 之 间 的关 系 , 进 行 了 A A 并 并 D MS 运 动 学 仿 真 实验 和分 析 。仿 真 实 验 结 果表 明 : 苗 机 构 与 植 苗机 构 的 匹 配 设 计 能 使 取 苗 爪 顺 利 取 苗 和 植 苗 器 准 取
为4 0棵/ i, 价格 较 贵 。 a rn且 总 的来 看 , 国外 温 室 作业 的 穴 盘 苗 移 栽 流 水 线 较
国外 ( 日、 、 、 以 美 韩 德为主) 研制 的蔬菜移栽机类
型较多 , 研究 开 发始 于 2 0世纪 8 0年代 , 主要 有 依托 现

柔性机械结构的设计与仿真分析

柔性机械结构的设计与仿真分析

柔性机械结构的设计与仿真分析随着科技的不断进步,机械领域的研究也在不断发展。

其中,柔性机械结构的设计与仿真分析是当前研究的热点之一。

柔性机械结构具有较高的适应性和灵活性,可以广泛应用于机器人、医疗器械、飞机等领域。

本文将从设计与仿真两个方面介绍柔性机械结构的相关内容。

一、柔性机械结构的设计柔性机械结构的设计是指在满足特定工作需求的基础上选择合适的材料、形状和尺寸,使之具备适当的柔性和刚度。

首先,在设计柔性机械结构时,需要明确所需的运动要求和工作环境。

根据不同的工作要求,可以选择不同的材料,如聚氨酯、硅胶等。

同时,根据工作环境的特点,如温度、湿度等因素,选择适当的耐磨性、耐腐蚀性的材料。

其次,在设计柔性机械结构时,需要考虑结构的形状和尺寸。

柔性机械结构可以采用弯曲、伸缩、扭转等多种形式,因此,在设计过程中需要根据具体需求确定结构的形状。

同时,柔性机械结构的尺寸也需要根据工作要求来确定。

例如,如果需要柔性机械结构具备较高的扭转刚度,可以增加结构的尺寸。

最后,在设计柔性机械结构时,还需要考虑结构的连接方式。

柔性机械结构的连接方式直接影响其工作性能。

常见的连接方式包括螺纹连接、焊接连接、粘接连接等。

在选择连接方式时,需要兼顾连接强度和连接的可维修性。

二、柔性机械结构的仿真分析柔性机械结构的仿真分析是指通过数值计算或仿真软件对柔性机械结构进行力学分析,从而评估其工作性能。

仿真分析可以快速评估和优化设计方案,节约了设计时间和成本。

在进行柔性机械结构的仿真分析时,需要先建立结构的有限元模型。

有限元模型是对结构进行离散化处理,将连续体分割成有限个简单形状的单元。

通过求解节点的位移和应力,可以得到结构的形变和应力分布情况。

在进行仿真分析时,可以考虑柔性材料的非线性特性和接触问题。

柔性材料的非线性特性是指在受力作用下出现材料本身的非线性现象,如应变硬化、屈服等。

而接触问题是指结构中不同部分之间的接触接触问题,如摩擦、接触面积等。

机械手关节结构设计及运动学仿真分析

机械手关节结构设计及运动学仿真分析

毕业设计(论文)题目:机械手关节结构设计及运动学仿真分析(英文):Manipulator joint structure designand kinematics simulation analysis院别:机电学院专业:机械电子工程姓名:学号:指导教师:日期:机械手关节结构设计及运动学仿真分析摘要图纸请联系qq625880526本课题为机械手关节结构设计及运动学仿真分析。

工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。

因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。

实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。

工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。

此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。

〖1〗本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。

它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。

上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。

本文重点解决的问题——结构设计及仿真。

本课题中主要内容是:(1)设计机械手关节结构;(2)关节结构的参数设计;(3)用仿真软件进行运动过程模拟分析以此来改善结构设计,直到得出满意的结果为止;(4)绘制总装图和零件图;目标:满足机械手关节结构的设计要求。

关键词:结构设计;参数设计;运动学仿真Manipulator joint structure design and kinematics simulation analysisABSTRACTThe topic for the manipulator joint structure design and kinematics simulation analysis. Industrial machinery hand is the inevitable product of industrial production,it is a copy of the upper part of the human body functions, in accordance with a predetermined transfer request or the workpiece hold the tools to operate the equipment automation technology, to achieve industrial production automation, the promotion of industrial production of the further development plays an important role in. So they have strong vitality of the people by the extensive attention and welcome. Practice has proved, the industrial robot can replace the staff of the heavy labor, significantly reduced labor intensity of workers, improve working conditions, improve labor productivity and the level of automation. Industrial production often appears in the bulky workpiece handling and frequent long-term, monotonous operation, a mechanical hand to be effective. In addition, it can be in high temperature, low temperature, water, the universe, radioactive and other toxic, pollution of the environment under the conditions of operation, but also show its superiority, there are broad development prospects.This topic through the application of AutoCAD technology on the manipulator structure design and hydraulic transmission principle of design, the use of Solidworks technology mechanical hand for3D solid modeling, and carried on the movement simulation, which can be the basic motion more specific show in front of people. It can carry out the automatic feeding movement; in the installation of the workpiece, the workpiece to the chuck clamping movement. On the manipulator movement speed is to meet productivity requirement to set up.This paper focuses on the problem -- the structure design and simulation.In this paper the main content is:(1) design of mechanical hand joint structure;(2) joint structure parameter design;(3) using simulation software in motion process simulation analysis in order to improve the structure design, until satisfactory results are obtained;(4) drawing assembly drawing and parts drawing;Target:Meet the mechanical hand joint structure design requirement.〖2-4〗Key words:Structure design;parameter design;kinematics simulation目录第一章绪论 (1)1.1 研究机械手的意义 (1)1.2工业机器人概述 (1)1.3机器人的历史与现状 (4)1.4机器人发展趋势 (5)第2章机械手关节结构形式设计 (7)2.1机械手的要求与原始始据 (7)2.1.1原始数据及资料 (7)2.1.2料槽形式及分析动作要求 (7)2.2机械手的基本结构 (8)2.3机械手结构设计 (9)2.3.1 机身机座的设计 (9)2.3.2手部结构设计 (11)2.3.3 腕部结构设计 (14)2.3.4臂伸缩的机构设计 (16)2.4本章小结 (18)第3章机械手关节参数设计 (19)3.1 参数设计优点 (19)3.2 机座结构参数设计 (19)3.3伸缩臂参数设计 (21)3.3.1工作负载R和工作压力P (21)3.3.2工作速度和速比的确定 (22)3.3.3液压缸缸筒内径D和活塞杆直径d的确定 (22)3.3.4液压缸的计算 (23)3.3.5液压缸稳定性和活塞杆强度校核 (24)3.3.6连接零件的强度计算 (27)3.3.7腕部回转缸的计算 (28)3.4手部参数设计 (30)3.5本章小结 (33)第四章液压系统原理设计及草图 (34)4.1手部抓取缸 (34)4.2腕部摆动液压回路 (34)4.3小臂伸缩缸液压回路 (35)4.4总体原理图 (36)4.5本章小结 (37)第五章机械手关节的模拟仿真 (38)5.1 仿真内容 (38)5.2 仿真方法 (38)5.3机械手关节的运动学分析 (39)5.3.1机械手手部夹紧的运动仿真运动仿真及分析 (39)5.3.2机械手腕部转动的运动仿真 (39)5.3.3机械手臂部的运动仿真分析 (39)5.3.4机械手的整体的运动仿真分析 (40)5.4 本章小结 (40)第六章全文总结 (41)参考文献 (42)致谢 (44)附录 (45)机械手关节结构设计及运动学仿真分析第一章绪论1.1 研究机械手的意义机械手是模仿人的手部动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。

机械结构运动仿真课程设计

机械结构运动仿真课程设计

机械结构运动仿真课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握机械结构运动的基本原理,包括力学、运动学及动力学知识。

2. 使学生能够运用相关软件进行简单的机械结构运动仿真,并对仿真结果进行分析和解释。

技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行机械结构设计的能力,包括绘制零件图、装配图等。

2. 培养学生运用运动仿真软件进行机械结构运动分析的能力,包括设置运动参数、求解运动结果等。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械结构运动的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。

2. 培养学生严谨的科学态度和团队合作精神,提高学生的沟通与协作能力。

3. 增强学生对我国机械工程领域发展的自豪感,引导学生树立正确的价值观。

课程性质分析:本课程为机械类选修课程,旨在通过实践操作,使学生掌握机械结构运动仿真的基本方法和技能。

学生特点分析:学生为高中生,具备一定的物理知识和计算机操作技能,对新鲜事物充满好奇心,具备较强的学习能力和动手能力。

教学要求:1. 结合课本内容,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

2. 采用项目式教学,鼓励学生主动参与、积极思考,培养学生的解决问题能力。

3. 注重过程评价,关注学生的学习进度,及时给予指导和反馈。

二、教学内容1. 机械结构基本原理- 力学基础:牛顿运动定律、受力分析。

- 运动学基础:直线运动、曲线运动、圆周运动。

- 动力学基础:动量、冲量、能量守恒定律。

2. 机械结构设计- CAD软件应用:学习使用CAD软件进行零件设计、绘制装配图。

- 机械结构设计原则:强度、刚度、稳定性、可加工性。

3. 机械结构运动仿真- 运动仿真软件介绍:了解常见的运动仿真软件及其功能。

- 运动仿真操作:学习设置运动参数、求解运动结果、分析仿真数据。

4. 实践项目- 简单机械结构设计:设计并绘制一个简单的机械结构。

- 运动仿真分析:对设计的机械结构进行运动仿真,分析并优化设计。

教学内容安排与进度:第一周:力学、运动学基本原理学习。

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结构设计运动仿真分析
招生对象
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参与运动机构设计的相关工程师和研发人员。

【主办单位】中国电子标准协会
【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生【报名邮箱】martin# (请将#换成@)
课程内容
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课程背景
本课程是讲述计算机仿真技术在运动机构设计中的应用。

培训对象
参与运动机构设计的相关工程师和研发人员。

培训目的
1. 掌握结构仿真的基本理论
2. 掌握结构仿真软件的建模与导入CAD模型
3. 具备分析运动机构动力学问题的能力
课程时长
18课时(6课时/天)
课程大纲
1. 结构仿真基础
1.1 结构仿真的分类与用途
1.2 运动机构中涉及的结构仿真
1.3 本培训中涉及的基础理论
2. 运动机构模型的建立
2.1 导入CAD模型
2.2 CAE软件内几何建模
2.3 部件材料和属性
2.4 部件连接的处理
2.5 模型简化策略
2.6 模型修改
2.7 参数化建模
3. 运动机构模型的计算
3.1 载荷与边界条件
3.2 求解设置
3.3 提交计算
4. 计算结果分析
4.1 导入结果
4.2 查看云图数据
4.3 查看曲线数据
5. 应用实例讲解
6. 上机操作
讲师介绍
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郭老师
承担主要项目:
1. 家用空调仿真实验室。

用培训加项目实战的方式,为海尔创建仿真实验室。

2. 垂直轴风力发电机结构强度校核。

对垂直轴风力发电机进行强度和振动分析。

3. 止回阀性能验证。

对核电厂风道中的止回阀进行安全性验证。

4. 瓶盖开裂分析。

分析并解决市场上瓶盖开裂的问题。

5. 商用空调海运外损分析。

分析大型商用空调海运变形的原因,并进行结构加强。

6. 燃气热水器包装设计。

为美的进行包装优化设计,解决跌落测试难题。

7. 波轮/滚筒洗衣机包装设计。

为海尔洗衣机进行优化设计,完成降低外损和成本的目标。

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【温馨提示】:本公司竭诚为企业提供灵活定制化的内部培训和顾问服务,培训内容可根据客户的需要灵活设计,企业内部培训人数不受限制,培训时间由企业灵活制定。

顾问服务由中国电子标准协会顶尖顾问服务团队组成,由专人全程跟进,签约型绩效考核顾问服务效果,迅速全面提升企业工艺技术水平、产品质量及可靠性、成本节约!。

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