機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用(NX MCD) 課件 第2、3章 扭尾機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真、簡(jiǎn)易傳輸帶運(yùn)動(dòng)仿真

數(shù)字化雙胞胎機(jī)電對(duì)象1.剛體幾何零件通過定義為剛體組件，賦予質(zhì)量等物理屬性，從而在外部力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，如受到重力落下，如果幾何體沒有定義為剛體，是無法移動(dòng)的。剛體具有以下物理屬性：重心位置和方向平移和轉(zhuǎn)動(dòng)速度質(zhì)量和慣性

2.2機(jī)電對(duì)象1.剛體2.2參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇被定義為剛體的幾何對(duì)象（可選擇多個(gè)）質(zhì)量屬性自動(dòng)：根據(jù)對(duì)象屬性自動(dòng)計(jì)算剛體的重量和慣性矩（自動(dòng)方式下文本框?yàn)榛疑豢奢斎耄┯脩糇远x：用戶在對(duì)應(yīng)文本框中手工輸入質(zhì)量和慣性矩剛體顏色指定顏色，可根據(jù)需要指定剛體顏色無，剛體顯示為白色標(biāo)記選擇對(duì)應(yīng)的標(biāo)記表單，在仿真時(shí)可通過讀寫設(shè)備命令修改物料屬性名稱設(shè)置剛體名稱運(yùn)動(dòng)副2.固定副自由度為零的固定關(guān)節(jié)，一般用于以下操作：將剛體連接到地面上；將兩個(gè)剛體固定連接到一起，被連接剛體跟隨連接件一起運(yùn)動(dòng)。注意：若組件中全為剛體，必須定義一個(gè)固定副。

3運(yùn)動(dòng)副2.固定副

3參數(shù)定義選擇連接件選擇需要連接到固定約束的剛體選擇基本件選擇連接件連接到的剛體，若為空，則連接件連接到背景名稱設(shè)置固定副名稱運(yùn)動(dòng)副3.鉸鏈副組成鉸鏈副的兩關(guān)節(jié)繞某一軸進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不允許兩者在任何方向進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)。

3參數(shù)定義選擇連接件選擇需要連接到鉸鏈關(guān)節(jié)的剛體選擇基本件選擇連接件連接到的剛體，若為空，則連接件連接到背景指定軸矢量指定鉸鏈副旋轉(zhuǎn)軸指定錨點(diǎn)指定旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)起始角仿真開始時(shí)連接件相對(duì)基本件的初始角度限制可在文本框中輸入旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的上下限制角度名稱設(shè)置鉸鏈副名稱運(yùn)動(dòng)副4.滑動(dòng)副定義為滑動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件只能沿一個(gè)方向相對(duì)線性移動(dòng)，不允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

3參數(shù)定義選擇連接件選擇被滑動(dòng)副約束的剛體選擇基本件選擇連接件連接到的剛體，如果為空，連接件連接到背景軸和偏置指定軸矢量：定義滑動(dòng)副運(yùn)行的方向矢量。偏置：定義連接件相對(duì)基本件的初始位置限制使能并定義滑動(dòng)副運(yùn)動(dòng)的上下限距離名稱設(shè)置滑動(dòng)副名稱運(yùn)動(dòng)副5.齒輪副使用齒輪副命令連接兩個(gè)軸運(yùn)動(dòng)副，使它們以固定的比例傳遞運(yùn)動(dòng)。

對(duì)于齒輪副：所選擇的兩個(gè)軸運(yùn)動(dòng)副必須共有同一個(gè)基本件齒輪副的傳動(dòng)比為軸運(yùn)動(dòng)副的速度比齒輪副并未考慮接觸力，例如齒輪齒之間的摩擦力

3運(yùn)動(dòng)副5.速度控制

驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副的剛體以指定的速度運(yùn)動(dòng)，既可以用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可用于線性運(yùn)動(dòng)?？赏ㄟ^添加傳感器信號(hào)用于停止運(yùn)動(dòng)。為創(chuàng)建更真實(shí)的運(yùn)動(dòng)仿真，可采用以下方法：對(duì)驅(qū)動(dòng)器添加加速度和力限制；通過信號(hào)控制速度控制驅(qū)動(dòng)器的力或力矩；將速度控制用于傳輸面，通過信號(hào)進(jìn)行啟停。

3運(yùn)動(dòng)副5.速度控制

3參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇需要添加速度控制的運(yùn)動(dòng)副軸類型線性：當(dāng)選擇的運(yùn)動(dòng)副為線性運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇角度：當(dāng)選擇的運(yùn)動(dòng)副為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇約束當(dāng)線性運(yùn)動(dòng)時(shí)，在文本框中輸入速度約束值，單位為mm/s，并可勾選“限制加速度”和“限制力”。當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在文本框中輸入速度約束值，單位為。/s，并可勾選“限制加速度”和“限制扭矩”名稱設(shè)置速度控制名稱運(yùn)動(dòng)副5.位置控制

驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副的剛體以一定的速度運(yùn)動(dòng)到指定的位置，既可以用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)到指定角度；也可用于線性運(yùn)動(dòng)移動(dòng)到指定位置。為創(chuàng)建更真實(shí)的運(yùn)動(dòng)仿真，可采用以下方法：應(yīng)用到傳輸面，在指定位置停止；添加信號(hào)，控制位置控制器的力或扭矩；勾選“來自外部的數(shù)據(jù)”，停用位置和速度約束，從而使用反向運(yùn)動(dòng)學(xué)控制運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)。

3運(yùn)動(dòng)副5.位置控制

3運(yùn)動(dòng)副5.位置控制

3參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇需要添加位置控制的運(yùn)動(dòng)副軸類型線性：當(dāng)選擇的運(yùn)動(dòng)副為線性運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇角度：當(dāng)選擇的運(yùn)動(dòng)副為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇約束角路徑選項(xiàng)：當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)顯示，選項(xiàng)包括：沿最短路徑、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、跟蹤多圈源自外部的數(shù)據(jù)：勾選時(shí)取消激活“約束”組參數(shù)，通過外部控制器控制運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)目標(biāo)：在文本框中指定目標(biāo)位置，線性運(yùn)動(dòng)時(shí)單位為mm；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單位為。速度：在文本框中指定運(yùn)動(dòng)速度，線性運(yùn)動(dòng)時(shí)單位為mm/s，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單位為。/s線性運(yùn)動(dòng)時(shí)可勾選限制加速度和限制力；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可勾選限制加速度和限制扭矩名稱設(shè)置位置控制名稱運(yùn)動(dòng)副6.柱面副使用柱面副命令在兩個(gè)剛體之間建立一個(gè)關(guān)節(jié)，允許兩個(gè)自由度：一個(gè)沿軸線的平移自由度和一個(gè)沿軸線旋轉(zhuǎn)的自由度。通過柱面副，兩個(gè)剛體可以沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。37.球副使用球副命令在兩個(gè)剛體之間建立一個(gè)關(guān)節(jié)，允許三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度：X,Y,Z三個(gè)軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)副8.運(yùn)動(dòng)曲線

使用運(yùn)動(dòng)曲線命令定義主軸和從軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。運(yùn)動(dòng)曲線用來定義機(jī)械凸輪或者電子凸輪耦合副。

循環(huán)類型：3MasterSlaveOnecyclea.相對(duì)循環(huán)‘從軸’的起點(diǎn)和終點(diǎn)可以不重合，但是起點(diǎn)和終點(diǎn)的斜率和曲線必須一致MasterSlaveOnecycleb.循環(huán)‘從軸’的起點(diǎn)和終點(diǎn)的大小和曲率必須一致c.非循環(huán)只循環(huán)一次MasterSlaveOnecycle運(yùn)動(dòng)副9.機(jī)械凸輪機(jī)械凸輪連接主軸和從軸，主軸通過運(yùn)動(dòng)曲線定義的運(yùn)動(dòng)關(guān)系驅(qū)動(dòng)從軸運(yùn)動(dòng)。從軸的作用力會(huì)通過機(jī)械凸輪反饋給主軸。

3機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用機(jī)電對(duì)象1.碰撞體碰撞體定義了幾何對(duì)象發(fā)生碰撞的方式，只有兩個(gè)幾何對(duì)象都定義了碰撞體，才會(huì)發(fā)生碰撞，或者會(huì)互相穿透。碰撞體可以定義多種碰撞形狀和幾何精度，幾何精度越高，不穩(wěn)定性越高，為了降低不穩(wěn)定性和提高運(yùn)行性能，建議使用簡(jiǎn)單的碰撞形狀。2.2機(jī)電對(duì)象1.碰撞體2.2機(jī)電對(duì)象1.碰撞體2.2參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇被定義為碰撞體的幾何對(duì)象（可選擇多個(gè)）碰撞形狀定義碰撞體形狀，選項(xiàng)包括：方塊、球、圓柱、膠囊、凸多面體、多個(gè)凸多么體、網(wǎng)格面形狀屬性設(shè)置定義碰撞屬性的方法：自動(dòng)自動(dòng)計(jì)算碰撞屬性參數(shù)用戶定義可在文本框中輸入需要的碰撞體尺寸等參數(shù)碰撞材料定義碰撞體的材料，可新建需要的碰撞體材料類別相同類別的碰撞體才會(huì)發(fā)生碰撞，默認(rèn)類別“0”，與所有類別發(fā)生碰撞碰撞設(shè)置設(shè)置發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞體是否高顯，以及是否粘連在一起名稱設(shè)置碰撞體名稱機(jī)電對(duì)象2.傳輸面通過添加傳輸面物理屬性，將平面轉(zhuǎn)換為傳送帶，沿直線或曲線路徑移動(dòng)平面上的幾何對(duì)象。2.2參數(shù)定義選擇面選擇被定義為傳輸面的平面運(yùn)動(dòng)類型定義傳輸面運(yùn)動(dòng)類型，選項(xiàng)包括：直線，圓指定矢量定義傳輸面運(yùn)動(dòng)方向速度平行：定義指定方向的速度垂直：定義垂直于指定方向的速度起始位置平行：定義指定方向的起始位置垂直：定義垂直于指定方向的起始位置名稱設(shè)置傳輸面名稱機(jī)電對(duì)象3.碰撞傳感器通過添加碰撞傳感器，監(jiān)控仿真過程中的碰撞情況，可以選擇不同形狀作為檢測(cè)區(qū)域。碰撞傳感器一般用于以下操作：觸發(fā)仿真序列的啟動(dòng)或停止；觸發(fā)運(yùn)行時(shí)參數(shù)的更改。如：速度控制器的速度；觸發(fā)運(yùn)行時(shí)表達(dá)式中的計(jì)數(shù)器；觸發(fā)剛體交換；觸發(fā)可視化特征變化。2.2機(jī)電對(duì)象4.碰撞傳感器2.2參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇被定義為碰撞傳感器的幾何對(duì)象碰撞形狀定義碰撞檢測(cè)區(qū)域形狀，選項(xiàng)包括：方塊、球、直線、圓柱形狀屬性定義計(jì)算碰撞區(qū)域的方法，選項(xiàng)包括：自動(dòng)：自動(dòng)計(jì)算碰撞區(qū)域參數(shù)；用戶定義：可輸入需要的參數(shù)，如：指定點(diǎn)：定義碰撞區(qū)域的中心點(diǎn)；指定坐標(biāo)系：定義碰撞區(qū)域的參考坐標(biāo)系；尺寸參數(shù)：根據(jù)碰撞形狀變化而變化名稱設(shè)置碰撞傳感器名稱機(jī)電對(duì)象4.對(duì)象源利用對(duì)象源創(chuàng)建一個(gè)重復(fù)的部分來模擬生產(chǎn)線。使用對(duì)象可以根據(jù)時(shí)間延遲或者激活事件來復(fù)制特定的幾何圖形。對(duì)