機(jī)械原理ADAMS講解

1、ADAMS入門北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所ADAMS概述與介紹注：本課件改編自機(jī)械學(xué)院郭衛(wèi)東老師產(chǎn)品設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)課程課件第1頁目錄1 虛擬樣機(jī)與ADAMS介紹2 ADAMS基本知識(shí)3 連桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真Robotics Institute, Beihang University第2頁Robotics Institute, Beihang University參考教材：第3頁Robotics Institute, Beihang University參考教材：第4頁目錄1 虛擬樣機(jī)與ADAMS介紹2 ADAMS基本知識(shí)3 連桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真Robotics Instit

2、ute, Beihang University第5頁Beihang University機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)（機(jī)械原理，本科生課程）第6頁Beihang University機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)，本科生課程）第7頁Robotics Institute, Beihang University機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程第8頁Robotics Institute, Beihang University虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用第9頁Beihang UniversityAutomatic Dynamic Analysis of Mechanism System機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析虛擬樣機(jī)分析軟件ADAMS介紹 在當(dāng)今動(dòng)力學(xué)分

3、析軟件市場(chǎng)上，ADAMS獨(dú)占鰲頭，占據(jù)了市場(chǎng)70%份額。11 /view/98f3df649b6648d7c1c74626.htm第10頁Robotics Institute, Beihang University縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升工作效率降低設(shè)計(jì)及制造成本 虛擬樣機(jī)技術(shù)特點(diǎn)第11頁Robotics Institute, Beihang University虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)過程第12頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS相關(guān)軟件第13頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例1連桿機(jī)構(gòu)分析第14

4、頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例2無碳小車運(yùn)動(dòng)仿真第15頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例3四足連桿機(jī)器人第16頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例4DELTA并聯(lián)機(jī)器人第17頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例5小球跟隨伺服系統(tǒng)第18頁目錄1 虛擬樣機(jī)與ADAMS介紹2 ADAMS基本知識(shí)3 連桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真Robotics Institute, Be

5、ihang University第19頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第20頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第21頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第22頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第23頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第24頁Robotics Institute, Beiha

6、ng UniversityADAMS基本知識(shí)第25頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第26頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第27頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第28頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第29頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第30頁Robotics Institute,

7、 Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第31頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第32頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第33頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第34頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第35頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第36頁Robotics Inst

8、itute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第37頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第38頁Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS應(yīng)用過程第39頁目錄1 虛擬樣機(jī)與ADAMS介紹2 ADAMS基本知識(shí)3 連桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真Robotics Institute, Beihang University第40頁Robotics Institute, Beihang University鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析題目及要求第41頁機(jī)構(gòu)組成要素構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副 構(gòu)件 機(jī)

9、構(gòu)中運(yùn)動(dòng)單元體，組成機(jī)構(gòu)各個(gè)機(jī)件稱為構(gòu)件。構(gòu)件可能是一個(gè)零件，也可能由幾個(gè)零件固定連接而成。零件 是制造單元體。 知識(shí)復(fù)習(xí)1機(jī)構(gòu)組成第42頁運(yùn)動(dòng)副 由兩個(gè)構(gòu)件直接接觸組成可動(dòng)連接稱為運(yùn)動(dòng)副。轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副齒輪副凸輪副螺旋副球面副知識(shí)復(fù)習(xí)1機(jī)構(gòu)組成第43頁知識(shí)復(fù)習(xí)2解析法作平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析封閉向量方程：向X 軸和Y軸投影：第44頁消掉j2改寫為三角方程形式：其中：解得知識(shí)復(fù)習(xí)2解析法作平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析第45頁型參數(shù) M = 1： j3求出后，可解得j2 ：表示給定j1 時(shí)，j3 有兩個(gè)值分別對(duì)應(yīng)C和C點(diǎn)。對(duì)時(shí)間求導(dǎo)可得速度方程：從而解得：知識(shí)復(fù)習(xí)2解析法作平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析第46頁速度方程對(duì)時(shí)間求導(dǎo)

10、可得加速度方程：進(jìn)而可求出： 角加速度正負(fù)可表明角速度改變趨向：角加速度與角速度同號(hào)表示加速，反之減速。知識(shí)復(fù)習(xí)2解析法作平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析第47頁MATLAB分析結(jié)果曲柄角度theta1與搖桿角度theta3曲線圖注：MATLAB程序是MATLAB計(jì)算文件夾下“crank_rocker_mechanism.m”，感興趣同學(xué)能夠看一看第48頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模 在ADAMS/View中創(chuàng)建剛性構(gòu)件，一個(gè)方法是利用ADAMS/View提供建模工具直接創(chuàng)建剛性構(gòu)建，另一個(gè)方法是經(jīng)過ADAMS與其它CAD(Computer Aided Design)數(shù)據(jù)接口，直接導(dǎo)入CAD幾何模型，經(jīng)過適當(dāng)編輯

11、后就能夠轉(zhuǎn)變成ADAMS中剛性構(gòu)件。 普通較為復(fù)雜裝配體就不會(huì)直接在ADAMS中繪制，而是使用Solidworks等三維造型軟件，這類軟件為用戶提供了更友好、更加快速、功效強(qiáng)大繪圖功效。而且，現(xiàn)在三維軟件基本上也都集成了仿真模塊，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單動(dòng)畫制作、運(yùn)動(dòng)仿真。第49頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模1、.parasolid/.x_t格式 這種格式保留了構(gòu)件實(shí)體信息，不過諸如連接、驅(qū)動(dòng)等信息都會(huì)遺失，且有多個(gè)相同構(gòu)件時(shí)需使用不一樣名字，不然ADAMS會(huì)認(rèn)為是一個(gè)構(gòu)件，這個(gè)問題也能夠在ADAMS中使用布爾運(yùn)算處理。https:/article/ca41422fc5fc481eae99ed0f.html

12、2、.adm格式（34R文件夾下有.adm文件） 這種格式需要CAD軟件含有仿真模塊，導(dǎo)入ADAMS后模型各種信息都會(huì)保留，能夠直接使用。https:/article/48206aea8bea70216ad6b333.html 第50頁ADAMS建模流程Robotics Institute, Beihang University創(chuàng)建必要元素測(cè)試模型細(xì)化模型優(yōu)化計(jì)算構(gòu)件 運(yùn)動(dòng)副 力 驅(qū)動(dòng) 接觸測(cè)試 動(dòng)畫 模擬 動(dòng)態(tài)曲線 與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比摩擦 柔性體 控制 力 驅(qū)動(dòng)中增加函數(shù) 設(shè)計(jì)變量 參數(shù)化DOE 優(yōu)化 宏 客戶化菜單 對(duì)話框第51頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模第52頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模第53頁

13、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模第54頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模第55頁搖桿建模第56頁第57頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模連桿建模第58頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模轉(zhuǎn)動(dòng)副D轉(zhuǎn)動(dòng)副建模轉(zhuǎn)動(dòng)副A第59頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模轉(zhuǎn)動(dòng)副B轉(zhuǎn)動(dòng)副C轉(zhuǎn)動(dòng)副建模第60頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模運(yùn)動(dòng)鏈模型構(gòu)件渲染方式能夠在View-Render Mode中修改，圖中為陰影模式（Shaded）第61頁給定原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)第62頁驗(yàn)證模型a第63頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模仿真模型第64頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模搖桿轉(zhuǎn)角測(cè)量第65頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模搖桿轉(zhuǎn)角測(cè)量第66頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模搖桿轉(zhuǎn)角測(cè)量MATLAB計(jì)算結(jié)果第67頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模曲柄轉(zhuǎn)角測(cè)量第68頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模搖桿角速度和角加速度測(cè)量第69頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模測(cè)量結(jié)果后處理第70頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模測(cè)量結(jié)果后處理第71頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模測(cè)量結(jié)果后處理第72頁測(cè)量結(jié)果后處理第73頁測(cè)量結(jié)果后處理第74頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模測(cè)量結(jié)果后處理第75頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模測(cè)量結(jié)果后處理第76頁鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模測(cè)量結(jié)果后處理視頻文件生成第77頁測(cè)量結(jié)果后處理