2024機(jī)器人設(shè)計(jì)平臺(tái)集成數(shù)據(jù)交換規(guī)范

范 基于分層結(jié)構(gòu)的CAD/CAE集成框 基于中間文件的CAD系統(tǒng)與靜力學(xué)分析系統(tǒng)集 基于中間文件的CAD系統(tǒng)與靜力學(xué)分析系統(tǒng)集成流 GB/T18725-2008制造業(yè)信息化GB/T16656.203-1997工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)的表達(dá)與交換第203部分：應(yīng)用協(xié)議：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)ComputerAided計(jì)算機(jī)輔助分析ComputerAided多體動(dòng)力學(xué)Multibody多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語(yǔ)言ModelicaCAD內(nèi)核CAD內(nèi)核CAD特定網(wǎng)格通用網(wǎng)格1基于分層架構(gòu)的cad/caecad/caecad/caecad層屏蔽不同中性文件，cad內(nèi)核和二次開發(fā)接口的多樣性。對(duì)上層提供統(tǒng)一的幾何接口服務(wù)。CADCAE系統(tǒng)集成過(guò)程主要包括以下幾個(gè)步驟：通過(guò)從CAD系統(tǒng)讀取或在CAE系3所示，基于分層架構(gòu)的CAD/CAECADCAE系統(tǒng)之間提供一CAD層，屏蔽不同中性文件，CAD內(nèi)核和二次開發(fā)接口的多樣性；對(duì)CAE層提供統(tǒng)一的幾何接口服務(wù)。該集成方式主要包括以下五個(gè)模塊：CADCADCAD系統(tǒng)中傳遞到CAECAECAD系統(tǒng)構(gòu)建的模型數(shù)據(jù)。包括中性文件讀取接口、CAD內(nèi)核提供的幾何模型文件讀取接口、CADCAD公共服務(wù)接口中的CAD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和幾何定義上與CAE系統(tǒng)保持一致，在具體實(shí)現(xiàn)上可以是CAE系統(tǒng)中CAD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。CADCAD系統(tǒng)所構(gòu)建的模型充滿不良的幾何數(shù)據(jù)問(wèn)題，若直接用于網(wǎng)格生成操作，必然影響CAE經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的CAD數(shù)據(jù)用于CAE對(duì)幾何模型進(jìn)行幾何操作:CAE系統(tǒng)中的幾何操作在輔助模塊對(duì)幾何模型上添加求解計(jì)算參數(shù):公共服務(wù)接口為輔助模塊提供在幾何上加載邊經(jīng)過(guò)以上操作后的結(jié)果可用于CAECAECAE系統(tǒng)同時(shí)也提供內(nèi)部建模功能。對(duì)于在CAE系統(tǒng)中構(gòu)建的模型，利用公共幾何服務(wù)接口提供的CADCAD系統(tǒng)讀取的文件格式。基于中間文件的CADCAECADCAECADCADCAD2基于中間文件的CAD如圖2CAD系統(tǒng)與靜力學(xué)分析系統(tǒng)集成流程主要包括CAD模型設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)交換和靜力學(xué)分析三個(gè)環(huán)節(jié)。CADCAD模型參數(shù)化設(shè)計(jì)和分析特征參數(shù)設(shè)定。CAD參數(shù)化模型設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)人員在CAD系統(tǒng)中完成三維模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)。分析CAD系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流信息，然后傳送給靜力學(xué)分CAD系統(tǒng)完成的三維幾何模型，其中一部分對(duì)工程分析影響不大的靜力學(xué)分析主要是根據(jù)CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的幾何模型數(shù)據(jù)，在CAE系統(tǒng)中自動(dòng)創(chuàng)建適合工程在CADCADCADCAD簡(jiǎn)化模型，并將其轉(zhuǎn)換為能夠?qū)腱o力學(xué)分析系統(tǒng)的中性文件格式；CADSTEP標(biāo)準(zhǔn)中，CADAP203AP209協(xié)議，AP203AP209分別描述一個(gè)產(chǎn)品模型的不同屬性和范圍。AP203AP209在描述零部件3AP203和AP2093STEP標(biāo)準(zhǔn)作為中性文件，完成CAD到CAE系統(tǒng)的集成，需要通過(guò)幾何行實(shí)例化處理，把AP203文件的實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)樹中的幾何信息提取出來(lái)；然后，對(duì)提取出的幾何的開發(fā)工具把設(shè)計(jì)分析所需要的網(wǎng)格、幾何和材料等數(shù)據(jù)模型，利用ROSE函數(shù)庫(kù)，通過(guò)固定的函數(shù)轉(zhuǎn)換成AP209格式的文件。-繞X軸旋轉(zhuǎn)角-繞Y軸旋轉(zhuǎn)角-繞Z軸旋轉(zhuǎn)角-X軸方向距離-Y軸方向距離-Z軸方向距離--------449個(gè)部分。材料特征主要包括材料類CAD系統(tǒng)與動(dòng)力學(xué)仿真分析系統(tǒng)的集成主要包括兩方面內(nèi)容：模型的集成和求解器的集成。CADCADCAD裝配體模型及其對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型。對(duì)于所有含鉸鏈連接的零部件，均在CAD添加參考坐標(biāo)系修改連桿尺寸生成新的CAD模型提取參數(shù)添加參考坐標(biāo)系修改連桿尺寸生成新的CAD模型提取參數(shù)數(shù)據(jù)運(yùn)算獲取部件動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取坐標(biāo)系獲取時(shí)間-關(guān)節(jié)值仿真結(jié)果學(xué)仿真獲取模型文Modelica動(dòng)力學(xué)模型文本參數(shù)更新逆動(dòng)力學(xué)模型仿真驅(qū)動(dòng)參數(shù)獲取

機(jī)器人Modelica動(dòng)力學(xué)模型動(dòng)力學(xué)模型5CADframe_a和frame_b的信息。frame_a的坐標(biāo)數(shù)據(jù)運(yùn)算過(guò)程主要計(jì)算每個(gè)部件的兩個(gè)標(biāo)架的相對(duì)位置關(guān)系，即標(biāo)架frame_b 67所示，動(dòng)力學(xué)模型主要包括多體模型、平移模型和旋轉(zhuǎn)模型等主要模型。多體模型主要包CADPythonShellCADPython