【導(dǎo)讀】geometrymodel[5].Hence,accordingtoBow-cutt[1],inordertoenable. engineeringtools.simulations.plexity.

　　

【正文】 。 這個(gè)缺點(diǎn)是通過 在 有限元與 CAD 模型 中 運(yùn)用代理模型 來解決的， 下面簡(jiǎn)要介紹的模型 。 CAD 模板 —— 幾何模型 傳統(tǒng)上 ,參數(shù)化 CAD 主要集中在幾何形態(tài)的變化 。 然而 ,有限度的形態(tài)學(xué)參數(shù)如下 : ?這個(gè)幾何圖形不能徹底修改。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 9 ?增加幾何復(fù)雜性大大增加參數(shù)的復(fù)雜性 。 幾何模型的機(jī)器人與 presaved 生成 HLCts,創(chuàng)建在 CATIA V5。 這些是拓?fù)鋵?shí)例化與獨(dú)特的內(nèi)部設(shè)計(jì)變量。 拓?fù)鋮?shù)化允許刪除 ,修改和添加導(dǎo)致獲 得 一個(gè)更大的設(shè)計(jì)空間 的幾何元素。三種類型的 HLCts 用于定義工業(yè)機(jī)器人拓?fù)?。 基準(zhǔn) HLCt 包括需 要 的執(zhí)行機(jī)構(gòu) HLCTs 位置和結(jié)構(gòu) HLCTs 的 線框引用 ,見圖。 圖 2 致動(dòng)器 (左 ),基準(zhǔn) (中心 )和結(jié)構(gòu) HLCt(右 ) 引用的名稱 ,必須為每個(gè)存儲(chǔ)在通過推理引擎 才能搜索到的知識(shí)庫(kù)的 HLCt 實(shí)例提供。 在附錄 A,偽代碼示例描述了 引用 如何被 檢索和它們是如何存儲(chǔ)在知識(shí)庫(kù) 中的 。 這個(gè)過程開始 于 由用戶定義機(jī)器人的自由度 （ 見圖 3)和重復(fù)直到數(shù)量的軸 (I)等于用戶定義的自由度。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 10 圖 3 高水平 CAD 模塊安裝程序 為了實(shí)例化第一 HLCt 結(jié)構(gòu) ,需要 兩個(gè)基準(zhǔn)和兩個(gè)致動(dòng)器實(shí)例。 引用這兩個(gè)基準(zhǔn)實(shí)例幫助定向結(jié)構(gòu)在空間 ,而幾何圖形的致動(dòng)器實(shí)例的兩端連接 ,用于構(gòu)建致動(dòng)器附件 ,見 圖 2 和 3。 對(duì)于剩下的鏈接 ,只有一個(gè)新實(shí)例的兩個(gè)基準(zhǔn)和致動(dòng)器 HLCts 是必需的 ,因?yàn)?來自于 相鄰鏈接 的 基準(zhǔn)面和致動(dòng)器實(shí)例已經(jīng)可用。 附錄 顯示了一個(gè)實(shí)例化的偽代碼例子 ， 第一個(gè) 實(shí)例化基準(zhǔn) HLCt 是指 —— 絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的引用。 剩下的 基準(zhǔn)面 HLCt 實(shí)例被放置在一個(gè)順序 中 ,在這個(gè)順序中 坐標(biāo)系統(tǒng)先前的實(shí)例作為參考來定義空間的位置 ，而這個(gè)位置 根據(jù)用戶輸入 。 此外 ,每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型和結(jié)構(gòu)實(shí)例是 由 用戶定義的 。 因此 在利用 CAD工具創(chuàng)建新的 HLCts是可能的 ,用戶不是被迫僅僅選擇可用模板 ?？梢詣?chuàng)建新 HLCts,放置在數(shù)據(jù)庫(kù)和參數(shù)化 地 插入 到 模型 中 。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 11 進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真 機(jī)器人 的目的是評(píng)估的一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的性能 ,如預(yù)測(cè)加速度和時(shí)間性能 ,但它也 有利于 在每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸載荷 , 計(jì)算所需的致動(dòng)器壽命 和隨 后的基于有限元應(yīng)力分析計(jì)算。 在大體 框架 中的 動(dòng)態(tài)模型是在 使用 Dymola的 Modelica中被發(fā)展的，它構(gòu)成基于 Modelica 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) 的 并聯(lián)機(jī)器人臂 。動(dòng)態(tài)模型從幾何模型中接受輸入， 以及提供輸出到有限元模型 ,進(jìn)一步在 Sec。 描述。 然而 ,為了更好地理解 模型之間的耦合 ,牛頓歐拉公式將簡(jiǎn)要討論。 在這個(gè) 過程中 ,速度和加速度 的鏈接 會(huì)被反復(fù)計(jì)算 ,遞歸地向前 。 當(dāng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)特性 的時(shí)候 ,力和力矩之間的相互作用 被 從 最后一個(gè)到 第一個(gè)鏈接 遞歸計(jì)算。 有限元模型 為 計(jì)算機(jī)器人的結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度 ,有限元模型創(chuàng)建每個(gè)機(jī)器人鏈接利用 CATIA V5,見圖4。 圖 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 12 對(duì)于每個(gè) HLCt、網(wǎng)格和邊界條件是手動(dòng)預(yù)處理 ，其目的是考慮到 有限元模型的創(chuàng)建 的 后續(xù)自動(dòng)化。 花費(fèi)在每一個(gè)有限元模型預(yù)處理上的時(shí)間是非常多的。 然而 ,參數(shù)化 的 有限元模型 為廣泛概念的 自動(dòng)評(píng)價(jià)方法 鋪平道路 。 每個(gè)機(jī)器人鏈接 被從動(dòng)態(tài)模型中取得的 負(fù)載條件 單獨(dú)地評(píng)估。 幾何替代模型 代替模型是確定模型輸入和輸出之間的關(guān)系的數(shù)值地、有效的模型。提出的應(yīng)用形態(tài)的輸出變量有 厚度和鏈接高度以及拓?fù)渥兞繄?zhí)行機(jī)構(gòu)類型。代替模型的輸出是質(zhì)量 m，慣性 I 和重心引力 ri,ci。 為概述問題確定最適合的代替模型，一系列代替模型被建立，并且使用 50 個(gè)樣本來評(píng)估。每一個(gè)代替模型是與原始模型的數(shù)值和 20 個(gè)新樣本作比較的。 比較是通過使用相對(duì)平均絕對(duì)誤差 (RAAE)和相對(duì)最大絕對(duì)誤差 (RMAE)所指定的山 et al。 [20],以 及 歸 一 化 均 方 根 誤 差 (NRMSE) 來 確 定 的 ， , 計(jì)算見 Eq 。 (3) 所有的精度指標(biāo)是想要盡可能低 ,因?yàn)榈椭狄馕吨砟Ｐ褪菧?zhǔn)確的 。 結(jié)果精度指標(biāo)中可以看出附錄 B 和總的結(jié)論是各向異性克里格 [21],神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) [22],徑向基函數(shù) [23]是最有前途的替代模型。 對(duì)于日益增加的樣本的調(diào)查影響，那三個(gè)附加的代替模型使用 100 個(gè)樣本是合適的， 結(jié)果編譯在附錄 B。 由此產(chǎn)生的 NRMSEs 50 和 100 個(gè)樣本作為各向異性克里格 ,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和徑向基函數(shù) ，如 圖 5。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 13 圖 5 不同代理模型的 NRMSEs 圖，安裝使用的 50 和 100 個(gè)樣本 括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示用于配合代理模型 的 樣品的數(shù)量。 根據(jù)圖 5,各向異性克里格優(yōu)于現(xiàn)有的其他代理模型和兩倍數(shù)量的用于配件代理模型 的 樣 本 ，其 精度大大提高。 有限元替代模型 為了生成有限元替代模型， 各向異性克里格與 的評(píng)估方法相比被證明是為準(zhǔn)確的。在這里 , 為每個(gè)鏈接的一個(gè)代理模型被創(chuàng)建。輸入厚度、致動(dòng)器、力 (fi1 和fi254。1)和轉(zhuǎn)矩 (si1 和 si254。1)。輸出為每個(gè)代理模型是最大應(yīng)力 (MS)。 在運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的 1400樣品時(shí)平均誤差約 9%就達(dá)到了。與代理模型的體積相比，大數(shù)量的樣本的原因與較大設(shè)計(jì)空間有關(guān)。