機(jī)械原理ADAMS講解

1、ADAMS入門(mén)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(yè)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(yè)Robotics Institute, Beihang University參考教材：第3頁(yè)Robotics Institute, Beihang University參考教材：第4頁(yè)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(yè)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(yè)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(yè)Robotics Institute, Beihang University機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程第8頁(yè)Robotics Institute, Beihang University虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用第9頁(yè)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(yè)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(yè)Robotics Institute, Beihang University虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程第12頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS相關(guān)軟件第13頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例1連桿機(jī)構(gòu)分析第14

4、頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例2無(wú)碳小車(chē)運(yùn)動(dòng)仿真第15頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例3四足連桿機(jī)器人第16頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例4DELTA并聯(lián)機(jī)器人第17頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS實(shí)例5小球跟隨伺服系統(tǒng)第18頁(yè)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(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第20頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第21頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第22頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第23頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第24頁(yè)Robotics Institute, Beiha

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

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

8、itute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第37頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS基本知識(shí)第38頁(yè)Robotics Institute, Beihang UniversityADAMS應(yīng)用過(guò)程第39頁(yè)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(yè)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(yè)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(chēng)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(yè)運(yùn)動(dòng)副 由兩個(gè)構(gòu)件直接接觸組成可動(dòng)連接稱(chēng)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(yè)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(yè)消掉j2改寫(xiě)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(guò)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(guò)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(lèi)軟件為用戶(hù)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(huà)制作、運(yùn)動(dòng)仿真。第49頁(yè)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(guò)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(wèn)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(yè)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(huà) 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(hù)化菜單 對(duì)話框第51頁(yè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模第52頁(yè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模第53頁(yè)

13、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模第54頁(yè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模第55頁(yè)搖桿建模第56頁(yè)第57頁(yè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模連桿建模第58頁(yè)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(yè)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(yè)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(yè)給定原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)第62頁(yè)驗(yàn)證模型a第63頁(yè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模仿真模型第64頁(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)測(cè)量結(jié)果后處理第73頁(yè)測(cè)量結(jié)果后處理第74頁(yè)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(yè)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(yè)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(yè)測(cè)量結(jié)果后處理