基於工業機器人基準面移動的機械傳動模擬論文

摘 要：文章主要對基於工業機器人基準面移動的2種鏈式機械傳動進行了模擬仿真，包括蝸桿-蝸輪傳動和運動螺桿-螺母傳動，利用CATIAV5軟件進行仿真。

關鍵詞：工業機器人；機械傳動；仿真

中圖分類號：TP242.2 文獻標誌碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0020-02

1 概述

對於某些實際應用，需要對工業機器人的基準面進行移動。本文提出了定義運動學關節的可能性，並對蝸桿-蝸輪傳動和螺旋-螺母傳動的功能進行了模擬仿真。

2 “DMU運動學”模塊

在CATIAV5軟件中，可以使用“DMU運動學”模塊進行仿真。在菜單路徑下訪問：啓動→數字模型→DMU運動學[1][2]，通過對運動學關節的直接指揮，或通過定義命令法，可以進行仿真。圖1顯示了“運動學關節”和“DMU運動學”工具欄。

“運動學關節”工具欄提供了對以下類型的.運動學關節定義的可能性（圖1，a，從左到右）：轉動關節、移動關節、圓柱形、螺旋關節、球形關節、平面關節僵硬的關節、點曲線聯合、聯合滑動曲線、曲線聯合、點表面接合、萬向節、恆定速度、齒輪、齒條接頭、電纜接頭以及基於axis的關節。

“DMU運動學”工具欄包含（圖1，b，從左到右）：用指令模擬和仿真法、機械裝置、運動學關節、固定部件、裝配約束轉換、速度和加速度以及機械分析。

3 模?M機械傳動

工業機器人的基面定義成固定的部分，運動方向如箭頭所示，電機的輸入動作和蝸桿是同步的，如圖2所示。

蝸桿-蝸輪傳動的傳動比是：

在仿真中，傳動比（公式1）是根據實際定律的要求來確定的；對蝸桿的輸入運動和蝸輪連接螺桿部分的輸出運動之間的依賴關係進行了研究。螺桿的旋轉運動如圖3所示。

由於螺桿運動、螺母和工業機器人主體是一體的，它們是沿着螺桿軸移動的，如圖4、圖5、圖6所示。

對於反向運動，輸入運動也是相反的。

4 結束語

本文主要對基於工業機器人基準面移動的兩種鏈式機械傳動進行了模擬仿真，包括蝸桿-蝸輪傳動和運動螺桿——螺母傳動。這個模擬仿真實現了目前的源系統，完成了工業機器人示教。在一般情況下，通過定義運動學關節並指揮機械，可以使用CATIA V5軟件模擬任何機械傳動。

參考文獻：

[1]邢迪雄，張琦.基於CATIAV5的工業機器人運動學仿真研究[J].機械，2011，38（01）：57-61.

[2]Dumitru Adrian Stefan. Simulation of Mechanical Transmissions for Base Translation of an Industrial XVI， NR. 1， 2009， ISSN 1453-7397.

[3]陳韶飛.我國工業機器人發展問題分析及對策研究[J].科技創新與應用，2015（31）：rint