使用软件:SP Model NX12.0
Robot Arm的正解:
(先添加关节驱动,进行正解。再添加连杆驱动,进行反解。)
- 直接点击_step.prt零件打开。
- 一共7个构件,6个运动副(圆片,转角)。
- 应用模块,运动(在仿真里),打开运动导航器,右键左边的UR5_step,新建仿真,命名叫forward是正解。
- 环境:动力学,删除运动副向导。
- 建立连杆。基座是最下面的,是固定构件,记得选。包含两个部分的连杆就把两部分都选上(圆片带上!),有的是三个部分就都选上。记得仔细看,有的时候会有mini小构件。
- 检查连杆是否遗漏,把连杆全部勾选掉。然后查漏补缺。(比如本例子里面容易掉的扁圆片是4和6连杆的。)
- 建立运动副。上运动,下参考。回到运动简图上,需要先在机构简图建立局部参考系,比如此例子中转轴竖直是向上+z,水平是向右+z。(感觉是z的影响最大,xy其实影响不大。z遵循右手法则。)建立的时候可以把一些构件隐藏。线框检查。
- 建立驱动体。可以直接在运动副设置里面添加驱动!当然也可以在工具栏里面添加。
- 解算方案,2s 1000步。重力方向x。
- 求解。
- 后处理。XY,相对坐标系里面有欧拉角(zxz型,红线对应的是Euler1,代表第一次旋转,绕z旋转的)和RXRYRZ,都是相对于局部坐标系!末端运动状态:运动副6或者连杆7。
- 如果要看末端相对于某个坐标系的运动姿态?一个参考系,一个固连在末端的系。主页,标记,标记,关联连杆选底座,指定点是圆弧中心(是什么),指定坐标系(坐标系对话框,可以用ZX原点,选就行了。去运动导航器可以看到标记A001,末端连杆还需要再建一个标记,指定点是末端平面的中心。
- 度量末端相对参考系的运动?标记,传感器,类型选位移(3平3转),分量Y,参考框相对,测量是末端,相对是参考。
- 重新求解。点开传感器,XY结果视图。
- 求解器设定。在sim文件名右键,求解器选项,默认Simcenter Motion。选择第二个,重新计算,计算结果应该是一样的。有一个求解器会出现不存在接地运动副,新建一个固定运动副,把机架搞上就行。
Robot Arm的反解:
- 直接把正解的sim文件复制过来,改名叫inverse,双击打开.
- 只需要删除驱动容器里面的所有内容,然后重新建。
- 建立驱动体,选择连杆驱动是末端连杆,原点指定为连杆上的固定点(端面中心),方位类型选坐标系!指定坐标系(指定坐标系的运动作为连杆运动):打开坐标系对话框,三要素构建,选择同样的指定点为原点。指定运动是沿Y方向做直线运动10mm/s。
- 操作失败,检查前面的其它参数都没问题,发现问题在求解器上:要用Simcenter求解器,删除固连运动副(7号),重新建立驱动体,指定运动。
- solution右键,结算方案,改成5s 1000步,求解。
- 求解成功,动画混乱,驱动设置不对。因为一共6个自由度,但是这里只有y轴有确定的运动,相当于其他的的自由度放开了!这样不行,其他的还是得点一下多项式,都是0才行。
- 求解失败,提示求解器错误。说明设定还是不对,因为根本做不到y轴平动,超出工作空间了。
- 把初始构型改一下,x初位移-100(局部坐标系),其他的不变。动画太慢可以把采样率变大。
- 发现有一个关节左晃右晃,说明多解性,他会给出随机的一个解。
- 在做逆解之前,最好对正解有充分的认识,不然很容易算不出结果。
- 5s运动20mm/s最终达到完全伸展,可以吗?不可以,因为到最顶点的时候速度一定是0,不可以是20。