SolidWorks 为 VEX 机器人设计插上想象的翅膀(2)--验证

技巧 8 – 可在设计早期使用内建的零件分析功能。

在机器人设计中,必须时刻注意超重、材料强度和安全性等问题。您可通过在 SimulationXpress?(一个只需点击鼠标即可完成的结构化分析向导)中进行简单的分析来检验设计的完整性并降低材料用量和成本。在设计流程的早期和整个过程中都应该经常进行 SimulationXpress 分析。

技巧 9 – 使用设计表格创建零件组和装配体。

设计表格可用于创建具有相似特征和属性的多种版本的零件组。VEX 轴会加工成三种尺寸:2 英寸、3 英寸和 4 英寸。通过设计表格控制大小尺寸,您只需创建零件一次即可。因为 SolidWorks 是一种 OLE/2 应用程序,所以它使用 Microsoft Excel? 电子表格来编排设计表格,这些表格可导入到 SolidWorks 文档中。设计表格可包括更多值,例如颜色、零件号、描述、标记、材料、质量和其它由用户定义的属性。在装配体中,您可使用设计表格来创建模型的各种变体,还可以使用配置来控制开合位置,例如控制此机械爪的爪子的开合。

技巧 10 – 装配零件以模拟运动。

装配体包含零件和/或其它装配体的 3D 排布,还表示模型的物理行为。您可通过物理动力学和动画在装配体中模拟运动。尽管可通过很多方法来以静态方式装配模型,但若要根据物理行为来约束模型,您需要回答一些问题:我如何装配机器人部件?如何拆解机器人?机器人部件如何平移和旋转?

在 SolidWorks 软件中,您可使用 Assembly(装配)工具栏中的Mate(配合)工具来组合部件。3D 空间中的每个部件具有六个自由度:三个平移自由度(沿 X、Y 和 Z 轴方向)和三个旋转自由度(绕 X、Y 和 Z 轴)。机器人框架等部件可能是固定或静态的。静态约束一个部件通常需要三项配合关系。您可使用下列标准配合关系来约束部件:同心、重合、相切、垂直、平行或者通过特定距离或角度对齐。还可使用下列高级配合关系来根据物理行为属性约束部件:齿轮、凸轮、皮带、对称、极限和宽度。

Physical Simulation(物理模拟)可用于在机器人装配体上模拟马达、弹簧和重力的效果。“物理模拟”会综合模拟元素与 SolidWorks 工具(例如 Mates(配合)和 Physical Dynamics(物理动力学))来移动装配体中的部件。“物理动力学”有助于根据机器人手臂接触的部件来确定其运动范围。受牵引约束的部件受到碰撞后,会在其自由度范围内旋转或者沿受约束或受部分约束的部件滑动。您可使用“物理模拟R21;的结果来为装配体中的每个零件自动设置载荷条件和边界条件,以用于进行 SimulationXpress 分析。

VEX 轴的运动取决于马达或其它驱动装置的旋转,且运动是动态进行的。为了模拟此运动,请向 VEX 轴应用 Rotary Motor Physical Simulation(旋转马达物理模拟)工具。若要确定手臂会在哪里与其它部件碰撞,可使用碰撞检测功能。当部件碰撞时,碰撞面会变成绿色。

技巧 11 – 测试干涉情况和易维护性

在加工零件前,您可通过干涉检测来测试装配体中部件间的干涉情况,这样既省时又省力。干涉检测可用于快速分析干涉情况,还具有忽略特定干涉以及检测或忽略重合曲面的功能。通过碰撞检测,可确定装配体的部件移动和旋转时装配体的运动范围。通过分解图动画,有助于确定机器人设计是否易于装配或拆解。当您制作分解图时,请想想如何拆解机器人。当进行分解图动画演示时,模拟过程会显示如何拆解机器人。另外,别忘了考虑紧固件,现场维修机器人时,需要操作紧固件。请将所有的紧固件、螺钉、螺母和螺栓合并到通用配件文件夹中,您可选择显示或隐藏该文件夹。

 

 

 

 

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