畢業(yè)論文可調(diào)式行走機構(gòu)設(shè)計運動學(xué)分析和建模(參考版)
2025-07-01 11:13本頁面
【正文】 圖9 行走機構(gòu)末端質(zhì)心Y坐標(biāo)圖10 行走機構(gòu)末端質(zhì)心Z坐標(biāo)。圖8 運動算例然后添加視向鍵碼，在0s處為上下二等軸測圖，在20s為左右二等軸測圖；最后添加光源，在0s添加點光源，在20s處添加聚光燈。圖4 動畫向?qū)О粹o圖5 動畫向?qū)υ捒驁D6 動畫啟動和停止按鈕 行走機構(gòu)裝配動畫仿真利用Solidworks COSMOSMotion插件對行走機構(gòu)虛擬模型進行裝配動畫仿真，能夠方便的觀察零件的協(xié)調(diào)運動，可以進行軌跡跟蹤和干涉檢查，在一定程度上反應(yīng)了行走機構(gòu)的真實裝配情況，裝配動畫仿真運動算例分別如圖7所示。單擊/模擬工具欄中的/計算模擬按鈕，如圖6所示，即可開始爆炸動畫仿真，然后單擊/模擬工具欄中的/停止按鈕,即完成了仿真動畫的制作。添加約束Solidworks各零件的建模COSMOSMotion裝配仿真Solidworks整機裝配相關(guān)結(jié)論，得到仿真結(jié)果結(jié)束與實際相符？圖3 行走機構(gòu)機構(gòu)仿真過程 行走機構(gòu)裝配仿真過程具體實施步驟：①確定行走機構(gòu)運動零部件與靜止零部件，將鉸鏈設(shè)為靜止零部件，其他的部件設(shè)置為運動部件；②生成約束，COSMOSMotion提供旋轉(zhuǎn)副、球副、平移副、圓柱副、固定約束萬向節(jié)等約束副，行走機構(gòu)機座在整個裝配過程中就將相應(yīng)的約束副自動添加到模型中了③爆炸和解除爆炸仿真，加載運動，行走機構(gòu)爆炸動畫仿真要求實現(xiàn)各零部件清晰準(zhǔn)確裝配。重復(fù)上述步驟，逐一生成每個零件的爆炸操作。在裝配體上單擊要爆炸的零件，此時裝配體中被選中的零件以高亮顯示，同時出現(xiàn)一個設(shè)置移動方向的坐標(biāo),單擊坐標(biāo)上的箭頭，確定爆炸方向。為了準(zhǔn)確展現(xiàn)產(chǎn)品的拆裝關(guān)系，可以采用手動爆炸方式，合理靈活地選擇零件的爆炸順序、爆炸方向和爆炸距離。建立爆炸視圖有自動爆炸和手動爆炸兩種方式。COSMOS Motion插件是一個較強大的裝配分析與仿真模塊，通過它進行行走機構(gòu)的動畫仿真時，能夠精確地得到行走機構(gòu)各個零部件的速度、位移、是否干涉等運動情況。SolidWorks軟件還集成了很多應(yīng)用插件，如圖1所示，啟用COSMOSMotion插件，秉承SolidWorks一貫的簡便易用的風(fēng)格，可以很方便的生成形象逼真的機械產(chǎn)品演示畫，讓原先呆板的設(shè)計成品動起來，實現(xiàn)產(chǎn)品的功能展示。性價比較高，設(shè)計過程簡單方便的莫過于SolidWorks了。在SolidWorks中系統(tǒng)默認(rèn)第一個插入的零件是固定的，以作為其它零件裝配的基礎(chǔ)和參考，因此必須仔細(xì)考慮第一個零件的插入，一般選擇產(chǎn)品的支架、底座等主要零件作為第一零件。裝配不僅是表達零件之間的配合關(guān)系，也是運動分析、干涉檢查和實現(xiàn)動畫的基礎(chǔ)。機械產(chǎn)品零部件的三維實體建模與裝配是實現(xiàn)動畫仿真的基礎(chǔ)和前提。在加工制造環(huán)節(jié)中，動態(tài)仿真可以進行直觀的全方位動態(tài)視頻演示。機械產(chǎn)品的三維仿真動畫在產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、加工制造和產(chǎn)品營銷中都具有現(xiàn)實意義。圖11 行走機構(gòu)整體裝配圖和明細(xì)表第四章 行走機構(gòu)裝配動畫仿真和運動仿真 基于solidworks cosmosmotion動畫和運動仿真概述傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品設(shè)計僅僅注重產(chǎn)品的前期功能性設(shè)計，例如結(jié)構(gòu)、功能、成本等，這些依靠常用的CAD 軟件即可完成，后期驗證產(chǎn)品功能時，可使用CAE 軟件進行分析驗證。 鉸鏈的工程圖如圖10所示，在繪制鉸鏈三維實體圖的基礎(chǔ)上繪制鉸鏈的二位工程圖，為實際加工提供圖紙。 5)在轉(zhuǎn)化為DWG 格式的圖形后，線形比例不符合要求。這種基于增加輔助線(點)裝配草圖的工程圖模板在參數(shù)驅(qū)動后，由于尺寸標(biāo)注及注解依附線(點) 的ID沒有發(fā)生變化，不會出現(xiàn)嚴(yán)重的尺寸漂移以及報錯現(xiàn)象，但是此類工程圖模板在參數(shù)化驅(qū)動后仍存在以下問題: 1)視圖比例失調(diào)。如果添加草圖實體到工程圖視圖，邊界將自動調(diào)整大小以包括這些項目。邊界根據(jù)默認(rèn)緊密套合在視圖周圍。SolidWorks 軟件中的工程圖在參數(shù)驅(qū)動后，工程圖的視圖、標(biāo)注等隨模型變化，這是實現(xiàn)參數(shù)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)；但是模型中的零/部件配置改變或零/部件被替換之后，這些零/部件反映在工程圖中的線(點) 的 IDentity( ID) 發(fā)生變化，尺寸標(biāo)注及注解找不到原來的依附線(點) ，就會造成尺寸標(biāo)注及注解的漂移甚至報錯，所以解決問題的關(guān)鍵在于保證尺寸標(biāo)注及注解依附線( 點) 的 ID 不變。整體機構(gòu)的三維實體圖如圖9所示。支鏈的三維實體圖如圖8所示。桿的三維實體圖如圖8所示，桿的三維線框圖如圖9所示。末端的三維實體圖如圖6所示，末端三維線框圖如圖7所示。鉸鏈的三維線框圖如圖4所示，三維實體圖如圖5所示。本節(jié)針對行走機構(gòu)主要零件分別進行幾何建模與整機虛擬裝配，這是實現(xiàn)行走機構(gòu)動畫仿真的關(guān)鍵。裝配時，要運用“移動零部件”、“旋轉(zhuǎn)零部件” 將零件拖動到便于配合的合適位置。注意插入的零部件應(yīng)該集中在一個區(qū)域，不要過于分散，以便于下一步裝配步驟；③裝配時，將所有的零部件通過“重合”、“平行”、“垂直”、“距離”、“同軸心” 等配合約束裝配起來。裝配前，應(yīng)該認(rèn)真分析各零件、部件在部件、整機中的位置、作用、以及相關(guān)的裝配關(guān)系、運動關(guān)系，以保證裝配運動的靈活性、不干涉性。圖1 Solidworks基本建模命令Solidworks提供了強大的裝配功能，如圖2所示為Solidworks常用的基本裝配命令，其優(yōu)點為：①在裝配體環(huán)境下，可以方便地設(shè)計及修改零部件；②可以動態(tài)觀察整個裝配體中的所有運動，可以對運動的零部件進行動態(tài)干涉檢查及間隙檢測；③可以通過鏡像、陣列零部件，設(shè)計創(chuàng)建出新的零部件及裝配體。 Solidworks三維建模方法幾何建模采用自下而上的建模方法，即根據(jù)各個零件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸建立零件的三維幾何模型，然后再按照零件之間的配合與約束關(guān)系進行裝配，完成整機的虛擬裝配。③大型設(shè)備的運送、現(xiàn)場安裝、安裝過程、現(xiàn)場工作實景，特別是一些特殊場景，無法以傳統(tǒng)的拍攝模式將設(shè)備信息展現(xiàn)給觀眾，而
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