移动焊接机器人刚柔混合建模与仿真分析

"基于刚柔混合建模的移动焊接机器人系统仿真 (2011年)" 本文探讨了一种采用刚柔混合建模方法对移动焊接机器人进行系统仿真的研究。移动焊接机器人在现代高质高效焊接生产中扮演着重要角色。为了提升其设计效率和性能，研究者利用Pro/E软件进行了机器人的整体造型设计，接着将模型导入到机械系统动力学仿真工具ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）环境中。 在ADAMS中，研究者不仅进行了刚体建模，还利用ADAMS/AutoFlex模块对部分机器人构件建立了柔性体模型，以更真实地模拟实际工况下的变形和应力状况。通过ADAMS/View，他们构建了一个包含刚性和柔性元素的多体动态仿真模型。这种刚柔混合模型能精确反映出焊接机器人在运动和受力状态，为末端执行器的动力学研究和移动焊接机器人的实物样机制作提供了可靠的方法和依据。 ADAMS是一个强大的商业仿真软件，能够对机械系统进行静态、动态分析，输出详细的位移、速度、加速度和力、力矩等数据，并支持后处理和与其他三维设计软件如Pro/E的集成。在机器人设计中，虚拟样机技术的应用可以显著降低开发成本，缩短开发周期，提高设计效率，确保生产出的第一个产品尽可能符合设计目标。 移动焊接机器人的构成包括固定工作台、移动滑台、躯干、肩、臂、腕关节和机械手。在Pro/E中，研究者通过实体造型和Moldflow模块定义了各个刚体组件，设置约束、驱动和负载等参数，简化模型以便于分析。通过将固定位置的构件合并为单个刚体，进一步简化了建模过程。 这篇论文展示了刚柔混合建模在移动焊接机器人仿真中的应用，强调了该技术在提升机器人性能、可靠性和经济效益方面的价值。通过这种方法，工程师可以在设计阶段就对机器人的行为有深入理解，从而优化设计，减少物理原型测试的需求，加速产品的上市进程。