【XQ84页】毕业论文_ADAMS环境下工业机器人运动控制和联合仿真.doc文档最新版

它是种计算机模型，它能够反映实际产品的特性，包括外观空间关系以及运动学和动力学的特性。

借助于这项技术，设计师可以在计算机上建立机械系统的模型，伴之以三维可视化处理，模拟在真实环境下系统的运动和动力特性，并根据仿真结果精化和优化系统。

虚拟样机技术利用虚拟环境在可视化方面的优势以及可交互式地探索虚拟物体的功能，对产品进行几何功能制造等许多方面交互的建模与分析。

它在型的基础上，把虚拟技术与仿真方法相结合，为产品的研发提供了个全新的设计方法。

它具有以下特点全新的研发模式虚拟样机技术实现了系统性的产品优化，使产品在概念设计阶段就可以迅速地分析比较多种设计方案，确定影响性能的敏感参数，并通过可视化技术设计产品预测产品在真实工况下的特征，从而获得最优工作性能。

研发成本低周期短产品质量高通过计算机技术建立产品的数字化模型，可以完成无数次物理样机无法进行的虚拟试验，不但减少了物理样机的数量，降低了成本，而且缩短了研发周期提高了产品质量。

实现了动态联盟广泛地采用动态联盟，通过享和交流，临时缔结成的种虚拟企业，适应了快速变化的全球市场，克服单个企业资源的局限性。

究现状和发展趋势虚拟样机技术在些较发达国家，如美国德国日本等已得到广泛的应用，应用领域从汽车制造业工程机械航空航天业到医学以及工程咨询等很多方面。

美国航空航天局喷气推进实验室制的火星探测器探路号，就是程师利用虚拟样机技术仿真研究研发的。

美国波音飞机公司的波音飞机是世界上首架以无图方式研发及制造的飞机，其设计装配性能评价及分析就是采用了虚拟样机技术，不但缩短了研发周期降低了研发成本，而且确保了最终产品次接装成功。

我国从九五期间开始跟踪和研究虚拟样机的相关技术，主要研究集中在虚贵州大学本科毕业设计论文第页拟样机的概念系统结构以及相关的支撑技术，应用多集中在些高精尖领域。

近年来，才尝试着将虚拟样机技术用于般机械的开发研制。

天津大学与河北工业大学采用虚拟样机技术联合开发了冲击式压实机，对其进行了仿真计算，得到各部件的运动规律曲线，验证了压实机各部件参数值的合理性。

虚拟样机概念正向广度和深度发展，今后的虚拟样机技术将更加强调部件技术知识的重用，强调便于虚拟样机柔性协同的运行管理的组织重构，强调跨领域技术的沟通支持，重点在以下几个方面进行研究基于虚拟样机的优化设计以虚拟样机为中心的并行设计设计分析和仿真工具的集成虚拟样机系统的容错性研究。

景仿真技术简介景仿真的定义和特点视景仿真又称虚拟仿真虚拟现实仿真。

它是世纪最有前景的高科技技术之，它是计算机技术，图形图象技术，光学技术，控制技术等多种高科技的结合，是延伸人类感觉器官的门科学，通过对现实世界或者是人类想象的虚拟世界进行三维建模并实时驱动，通过头盔显示器或者三维投影技术显示出来。

视景仿真种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视听触觉体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用相互影响，从而产生沉浸于等同真实环境的感受和体验。

其作为计算机技术中最为前沿的应用领域之，它已经广泛应用于虚拟现实模拟驾驶场景再现城市规划及其它应用领域。

计算机仿真又称全数字仿真，是根据相似原理，利用计算机来逼真模仿研究系统中的研究对象，将研究对象进行数学描述，建模编程，并且在计算机中运行实现作为计算机仿真的组成部分，视景仿真采用计算机图形图像技术，根据仿真的目的构造仿真对象的三维模型并再现真实的环境，达到非常逼真的仿真效果目前，视景仿真技术在我国已广泛应用于各种研究领域军事演练城市规划仿真大型工程漫游名胜古迹虚拟旅游模拟训练以及交互式娱乐仿真等视景仿真技术对作战装备的使用效果有很好的实时显示，给人以强烈的视觉上的冲击，对提高武器装备的性能研制效率有着重要的作用业机器人视景仿真系统研究的意义贵州大学本科毕业设计论文第页由于机器人价格昂贵，以及机器人的作业空间需要较大而的试验场地等诸多原因，不可能达到每个需要学习机器人的人都能亲自操作机器人的要求。

而可视化技术的出现，使得人们能够在三维图形世界中观察机器人，并通过计算机交互式对机器人进行示教仿真。

基于的工业机器人的视景仿真系统可以提供个真实的实验平台，在不接触实际机器人及其工作环境的情况下，通过图形技术，提供个和机器人进行交互的虚拟环境。

此系统充分利用实时交互性，模拟工业机器人的示教再现过程，可以在此系统上编辑工业机器人的程序并动态模拟工业机器人的运动过程，观察工业机器人的运动结果，检验所编写工业机器人程序的正确性。

进行实物实验之前，可以先在仿真系统上进行模拟仿真，观察实验的运动过程以及运动结果，避免直接在现实中操作对工业机器人及周围物体可能造成的伤害。

另外，对于刚接触工业机器人的操作员来说，此系统可以提供与现实工业机器人几乎相同的操作步骤，在操作员真正操作工业机器人之前，可以增加其操作的熟练程度，增加安全系数。

文要研究的主要内容为了简化研究，本文采用个自由度关节机器人，分别通过件的建模和仿真，结合运算功能，进行了机器人运动学分析和空间坐标的轨迹规划，实现运动轨迹的最优化。

又在环境下，利用成了基于模型的视景仿真系统的设计与实现，具体工作如下进行运动学分析。

按到或连续可调模拟量，与变频器结合实现主轴速度的控制。

主轴正转反转停止功能使用功能的码来实现。

执行令时，知代码的译码工作，相应的输出口动作通知变频器控制电机实现正转反转停止。

令码正转继电器吸合变频器正转功能接通返回令结束信号。

台控制图刀台的控制流程本机床采用电动四工位刀架控制流程如下首先系统给出换刀指令如于不在刀位其信号状态为高电平，梯形图显示为导通状态，出通，外部继电器合作刀架电机通电正转，刀架松开并开始转位，工位霍尔开关信号由低电平变为高电平。

到达工位霍尔开关信号由高电平变为低电平。

刀架继续转动，工位霍尔开关信号由低电平变为高电平。

到达工位霍尔开关信号高电平变为低电平。

电机反转，刀架开始锁紧，电机反转后电机停转。

图霍尔元件接线图图刀台控制梯形图具代码选通信号统复位信号刀具指令架反转中间继电器间继电器方式选择式信号状态编辑存储器运行手动数据输入手轮手动连续手动回原点方式选择信号为格雷码，在进行机床操作时应首先选择机床的工作方式。

数控系统检测输入信号来通知当前所选定的操作方式控机床用为基本的功能提供给用户统的基本功能而与它功能起设计制造的针对性输入输出信号输入输出信号有两类，类直流输入输出信号，类交流输入输出信号。

直流输入信号是指机床侧的开关按钮继电器触点传感器等采集到的通断信号。

如限位开关操作面板上的按钮开关输入输出接点。

图直流输入信号原理直流输出信号来自驱动电路送至机床侧，驱动继电器线圈指示灯信号。

图直流输出信号原理号要求点容量最大负载电流耐压当输出控制对象是电磁阀电磁离合器等负载时，其工作电压或电流超过最大允许值必须使用中间继电器。

中间继电器线圈两端要并联续流二极管。

指令在设计控制程序时，基本指令用的较多，由于实现数控机床的逻辑较为复杂，因此必须借助功能指令来简化编程，如二进制运算回转工作台控制致比较等基本指令有种，功能指令有种输入输出信号为号为号为机床送号为机床信号为内部继电器为保持型存储器的数据作面板机床操作面板主要用于手动方式或自动方式下对运动的操作。

式选择它功能动进给按钮等。

第六章电器元件选择能要求和参数计算能要求电源选用相四线制。

数控系采用闭环控制系统。

主电机选用轴选用机，轴选用机。

主轴配有编码器用于车削螺纹和显示主轴转速。

冷却电机选用极。

刀架电机选用极。

液压电机选用交流控制回路选用交流电源。

机启动或停止干扰系统工作电机进线和交流接触器线圈两端需加电子灭弧器时短路跳开电机过载跳开。

控制回路与动力回路必须用隔离变压器隔离。

能参数计算从机床电气设计手册查出电机主要数据额定电压三相额定频率率额定转矩额定电流恒转矩调频范围恒功率调频范围冷却电机极额定电流刀架电机极额定电流液压电机型号功率额定电流触器的选用和熔断器选择触器的选用控制冷却电机的交流接触器选用线圈电压主触头电压。

主触头额定电流根据经验公式据以上参数查沈阳二三电器产品样本第页选用型号为置电子灭弧器额定电流，个常开辅助触头个常闭辅助触头，辅助触头额工作电流额定绝缘电压机械寿命次线圈电压线圈功耗起动用型号为控制变频器的交流接触器选用。

选用型号为护电动机断路器选用根据断路器过载保护选用原则，断路器选用应是被保护电动机额定电流的路器整定电流调节范围是整定到整定到为刀架定位时是利用刀架电机的反转堵转后压紧，整定值应略高些。

整定到变频器保护断路器选用型号整定到。

整定到。

动机电子灭弧器选用刀架电机选用苏州四通电器厂产型号为冷却电机选用苏州四通电器厂产型号为液压电机选用苏州四通电器厂产型号为制回路隔离变压器选择和熔断器选择制回路隔离变压器选择次级线圈为熔断器选择制变压器初级电流采用。

熔断器选择控制变压器次级电流采用。

控制变压器次级熔断器选择其主要为照明灯提供电源采用。

线的选择和总空气开关选择线的选择依据主电动机功率和导线的最大允许通过的电流，主电机动力回路选用截面积平方毫米据线颜色选用黑色。

依据冷却电动机功率和导线的最大允许通过的电流，主电机动力回路选用截面积据线颜色选用黑色。

依据电动刀架电动机功率和导线的最大允许通过的电流，电机动力回路选用截面积平方毫米据线颜色选用黑色。

依据液压电动机功率和导线的最大允许通过的电流，电机动力回路选用截面积平方毫米据线颜色选用黑色。

依据控制回功率和导线的最大允