基于ADAMS的连续型机器人建模与运动仿真

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adams运动仿真分析

基于Adams的机器人仿真xxxxxx.xx摘要：机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学技术的产物，用来协助或代替人类工作。

机器人可用于生产制造业，可以替代人从事危险的工作。

它在制造业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途，研究和开发一套机器人仿真系统是非常必要的。

adams是虚拟样机领域非常优秀的软件，它能根据实际运动系统建造仿真虚拟样机，在物理样机建造之前分析出系统的工作性能，并能方便地改进和优化。

本文简要分析了虚拟样机技术和机器人国内外发展的现状和趋势并提出阐述了研究意义。

关键词：机器人，虚拟样机，仿真，adamsThe Robot Based On Adams SimulationWu XiaoyongWuhan Polytechnic University . WuhanAbstract: the robot is advanced integration of cybernetics, machinery and electronics, computer, material and the product of bionics technology, used to assist or replace human work. The robot can be used in the production of manufacturing industry, can replace people engaged in dangerous job. It in manufacturing, medicine, agriculture, construction and even military, etc all have important USES, research and develop a set of robot simulation system is very necessary. Adams virtual prototype field is very good software, it can according to the actual motion system building simulation in virtual prototype, physical prototype was built before the analysis of system performance, and can easily improvement and optimization. This paper briefly analyzes the virtual prototype technology and the present situation of the development of robots at home and abroad and the trend and puts forward the significance of the research paper.Keywords: robot, virtual prototype, simulation, Adams0.引言机器人技术是近几十年来迅速发展起来的一门高技术，它综合了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感与信息处理以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是典型的机电一体化技术，是目前科技发展最活跃的领域之一。

基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析

基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析机械四连杆机构是一种常用的机构形式，它广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机、机床、机器人和机械手等。

本文基于ADAMS软件，对机械四连杆机构进行运动仿真分析，并对仿真结果进行分析和讨论。

一、ADAMS软件介绍ADAMS是一款专门用于多体动力学仿真分析的商业软件，它可以用来仿真各种机械系统的动力学特性，包括车辆、飞机、机器人以及各种机械机构等，还可以分析机构的运动轨迹、速度、加速度、力矩等参数。

在本文中，我们将利用ADAMS软件对机械四连杆机构进行仿真分析，探究机构的运动规律和特性。

二、机械四连杆机构的结构和运动特性机械四连杆机构由四个连杆组成，其中两个连杆为机构的输入和输出轴，另外两个连杆则起到连接作用。

机构的结构如图1所示。

图1 机械四连杆机构结构示意图机械四连杆机构的运动特性与其连杆长度、角度以及连接方式等因素密切相关，下面我们将对机构的运动特性进行详细的分析。

1. 运动自由度机械四连杆机构的运动自由度为1，即只有一维平动或旋转方向。

2. 平衡性机械四连杆机构具有良好的平衡性，可以在很大程度上减小机构的惯性力，提高机构的稳定性。

3. 运动规律机械四连杆机构的运动规律比较复杂，难以用解析方法进行求解。

通常采用动力学仿真和实验方法，对机构的运动规律进行研究和分析。

为了探究机械四连杆机构的运动规律和特性，我们利用ADAMS软件对机构进行仿真分析。

仿真模型如图2所示。

在仿真过程中，我们可以通过改变机构的输入参数，如连杆长度、连杆角度等，来观察机构的运动规律和特性。

下面我们将举例说明。

1. 连杆长度变化时机构的运动规律改变机构的输入连杆长度，可以观察到机构的运动规律发生了显著的变化。

当输入连杆长度L1=100mm、L2=200mm时，机构的运动规律如图3所示。

图3 机构运动规律图（L1=100mm、L2=200mm）从图3中可以看出，当输入连杆开始旋转时，机构的输出连杆也随之旋转，但是旋转速度比输入连杆慢，这是由于机构的连杆长度不同，导致机构的角度运动不同所致。

基于ADAMS固定作业机器人运动仿真

人的手、臂的部分动作，按照预定的程序轨迹及其它
要求，实现抓取、搬运工件或操纵工具，是典型的机电一体化产品，在实现柔性制造、提高产品质量、代替人在恶劣环境下工作等方面发挥着重要作用。利用
虚拟样机技术可以在设计阶段预测产品的性能，优化产品的设计，进行运动学以及动力学仿真。本设计就
的角度，。示升降缸活塞上升的位移，。ｄ表ｄ表示伸缩
缸的伸缩位移，ｄ表示ｏ到伸缩缸初始位置的距离，表示手腕转过的角度。
图１机器人结构示意圈
机器人的运动学分析是运动仿真的基础，通过求解运动学方程的正、逆解，得到机器人手爪位姿与关
维普资讯
・３Ｏ・
机械工程与自动化
２００６年第６期
节变量的关系。正解相对简单，解采用Ｐｕ等人提逆ａｌ出的反变换法。
衰１固定作业机器人的连杆参数
ａ１ｉ
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更直观地观察运行结果。
２机器人实体模型的构造ＡＤＡＭＳ软件本身的三维建模功能不强，只能构
造一些简单的和不精确的模型。ＡＤＡＭＳ软件有很多
专业模块，中ＭＥＨＡＮＩＭ／ｒ（ｒ／其ＣＳＰｏＰｏＥ接口）模块
１固定作业机器人的结构
固定作业机器人的结构示意图见图１，该机器人

基于ADAMS平台的STANDFORD机器人三维建模和运动学仿真

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杨孝杰·毕业设计
基于 ADAMS 为平台的 STANDFORD 机器人三维建模和运动学仿真
力的特种机器人和各种智能机器人。从某种意义上讲，一个国家机器人技术水平的高低反映了这个国家综合技术实力的高低。毋庸质疑，21 世纪机器人技术必将得到更大的发展，成为各国必争之知识经济制高点。
1.2 工业机器人
机；国外已有模块化装配机器人产品问市。 3、工业机器人控制系统向基于 PC 机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。 4、机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。 5、虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。 6、当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。此外，机器人家族中还有医用机器人、军用智能机器人、娱乐机器人等。
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杨孝杰·毕业设计
基于 ADAMS 为平台的 STANDFORD 机器人三维建模和运动学仿真
1.3
STANDFORD 机器人
STANDFORD 机器人（如图 1-1 所示）是一种具有 6 个自由度的新型机器人，
该机器人不仅能够灵活的实现六个自由度的三维空间运动，而且具有结构稳定、承载能力强、误差小、位置精度高、响应快等一系列突出优点，其应用日益广泛，应用领域不断拓展，使得 STANDFORD 机器人成为国际上备受关注的研究领域之一。目前，对 STANDFORD 机器人运动学和动力学的分析多采用的是解析法，为了更有效的发展该类机器人的研究成果，有必要建立适当的模型并进行仿真从仿真分析的角度，对其进行建模、仿真、分析，为 STANDFORD 机器人的研究提供了一种新的方法。

基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析

基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析1.引言机械四连杆机构是一种常见的机械结构，它由四个连杆组成，通过转动连接在一起，能够实现复杂的运动。

对于这种机构的运动行为进行仿真分析，可以帮助工程师们更好地理解其工作原理和性能特点，为设计优化和控制提供可靠的理论基础。

本文将介绍基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析的方法和结果，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

2.问题描述机械四连杆机构的运动仿真分析主要涉及以下几个问题：首先是机构的运动学特性，包括连杆的运动轨迹、角度、速度和加速度等；其次是机构的力学特性，包括连杆的受力情况、驱动力和阻力等；最后是机构的动力学特性，包括连杆的动力学模型、运动过程中的能量转换和损耗等。

通过分析这些问题，可以全面了解机械四连杆机构的运动规律和工作性能，为相关工程设计和控制优化提供重要参考。

3.基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析方法ADAMS（Adams Dynamics）是一款专业的多体动力学仿真软件，可以对多体机械系统的运动行为进行模拟和分析。

基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析主要包括以下几个步骤：建立模型、设定运动和约束条件、进行仿真计算、分析结果并优化设计。

3.1 建立模型首先需要在ADAMS软件中建立机械四连杆机构的三维模型，包括连杆、连接点、驱动装置等。

通过软件提供的建模工具，可以简单快速地绘制出机构的几何结构，并添加材料、质量、惯性等物理属性，为后续的仿真计算做好准备。

3.2 设定运动和约束条件在建立好模型后，需要设定机械四连杆机构的运动和约束条件。

通过ADAMS软件提供的运动学分析工具，可以简单地定义连杆的转动角度、线速度和角速度等运动参数，同时添加约束条件，限制机构的运动范围和姿态，以保证仿真计算的准确性和可靠性。

3.3 进行仿真计算设定好运动和约束条件后，即可进行仿真计算。

ADAMS软件提供了理想化模拟和实验数据验证两种仿真方式，可以根据需求选择合适的方法进行计算。

基于ADAMS的并联机器人运动学和动力学仿真

第22卷　第8期计　算　机　仿　真2005年8月文章编号:1006-9348(2005)08-0181-05基于ADA M S的并联机器人运动学和动力学仿真游世明,陈思忠,梁贺明(北京理工大学机械与车辆工程学院,北京100081)摘要:应用机械系统动力学仿真分析软件ADAM S,建立了Stewart型并联机构的虚拟样机模型,包括对并联机器人各部件的简化方法、在ADAM S中的模型描述及仿真过程控制,并利用该虚拟样机模型对并联机器人进行了运动学和动力学分析。

为并联机器人系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数。

实现了在计算机上通过使用CAE仿真软件来对并联机器人的运动和动力性能进行分析,为并联机器人的设计提供了一套有效的分析方法。

关键词:并联机器人;运动学;动力学;虚拟样机中图分类号:TP391.9 文献标识码:AK i nema tics and D ynam ics S i m ula tion of P M T Ba sed O n ADAM SY OU Shi-m ing,CHEN Si-zhong,L I A N G He-m ing(School ofM echanical and Vehicle Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing100081,China)ABSTRACT:This paper uses mechanic dynam ic analysis soft ware ADAM S to build a virtual p rototype of theStewart Parallel KinematicsM achine Tool,gives the detail of si mp lified method of model,ADAM S descrip tion ofmodel,control of si m ulating p rocess.The virtual p rototyp ing model of the P M T p rovides the theoretic foundationand main parameters for the system design,p roduction and app lication in experi m ent.It show s the si mulation forthe kinematics and dynam ics of P M T,realizes an effective method for the engineering design w ith the CAEsoft ware on computer.KEYWO RD S:Parallel kinematics machine tool;Kinematics;Dynam ics;V irtual p rototype1　引言1965年,德国学者Stewart提出了一种新型的、6自由度并联机器人平台机构,称为Stewart平台。

基于ADAMS的巡线机器人运动学、动力学仿真

基于ADAMS的巡线机器人运动学、动力学仿真一、本文概述Overview of this article随着科技的不断发展，巡线机器人在电力、通信、物流等领域的应用越来越广泛。

巡线机器人的设计和控制涉及到复杂的运动学和动力学问题，因此，对其进行精确的仿真分析具有重要的理论和实践意义。

本文旨在利用ADAMS（Automated Dynamic Analysis of Mechanical Systems）这一先进的机械系统动力学仿真软件，对巡线机器人的运动学和动力学特性进行深入的研究。

With the continuous development of technology, the application of patrol robots in fields such as power, communication, and logistics is becoming increasingly widespread. The design and control of patrol robots involve complex kinematic and dynamic problems, therefore, accurate simulation analysis of them has important theoretical and practical significance. This article aims to use ADAMS (Automated Dynamic Analysis of Mechanical Systems), an advanced mechanical system dynamics simulation software, toconduct in-depth research on the kinematic and dynamic characteristics of line patrol robots.本文首先介绍了巡线机器人的基本结构和功能，阐述了其运动学和动力学仿真的必要性。

基于ADAMS的3-P4R并联打磨机器人运动学仿真

３，只有三个方向的平移自由度。对动平台加一个三个方向驱动函数，此时该机构的自由度变为零，就可以进行运动学分析。
№ ￡２ § ｍ．ＢｓｉｔＨ
式中矩阵为雅可比矩阵，如果的维数为１，ＴＩｑ的维数为ｎ，那么维数为ｍＸ，矩阵其定义为ｚ
ｔ刻速度，加速度可以时
利用线性方程的数值方法求解，
ＡＤＡＭＳ采用ＣＬＡＡＨＡ方法Ｎ
ｑ＝一ｑＯ
ｑ＝一ｑ［ｇ＋２ｑｑＯ，Ｏ）ｇ０＋（］
４运动学分析
机器人的运动学分析是求解机器人的输入与输出构件之间的位
反解
命名后保存下来，便于后面正反解的对比分析。４２位置正解分析．在打磨机器人的反解分析中，得到了各滑块
位移随时间的变化曲线。已知打磨机器人的滑块位移与时间的变化关系，便可求出打磨机器人动平台的运动情况。在Ｐｓｒｃｓｏｏｔｏｅｓｒ中，将３条Ｐ
Ｄｉ１．９９Ｊｉｓ．０９１４２１．（）０ｏ：３６／．ｎ１０－０．０１８下．５０ｓ３
０引言
悬锤是电力系统中绝缘产品上的重要部件，采用铸造工艺制造，在进行热镀锌工序之前，必须将其表面的铸造飞边和毛刺打磨干净。人们一

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ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｍｏｄｅｌｉｎｇｎｄａｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｒｉｇｉｄ－ｌｆｅｘｉｂｌｅｃｏｕｐｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｎｔｉｎｕｕｍｒｏｂｏｔｗｅｒｅｄｏｎｅｂｙｈｅｔｈｅｌｐｏｆｔｈｅｖｉｔｒｕａｌｐｏｔｒｏｔｙｐｅｓｏｆｔｗａｒｅＡＤＡＭＳ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓａｎｌｙａｓｉｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｕｍｒｏｂｏｔｉｓｐｏｖｒｅｄｔｏｂｅｃｏｒｒｅｃｔ，ａｎｄｉｔｉｌｗｌｂｅ
基于ＡＤＡＭＳ的连续型机器人建模与运动仿真
刘阳辉，张平
（广东工业大学机电工程学院，广东广州５１０００６）
摘要：针对关节型机器人运动空间受限的缺点，设计一种无关节与连杆的连续型机器人，能柔顺而灵活地改变自身的形状与角度。通过对连续型机器人运动变形的几何特性分析，研究了其驱动与机器人运动变形的关系及运动空间，并通过ＡＤＡＭＳ虚拟样机软件对连续型机器人进行刚柔耦合系统的参数化建模和运动学仿真，验证了连续型机器人运动学分析的正确性，为连续型机器人的设计与研制提供重要理论依据。关键词：连续型机器人；运动学；ＡＤＡＭＳ；参数化建模；运动仿真
ｎａｉｍｐｏｔｒａｎｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃｌａｂａｓｉｓｆｏｒｄｅｓｉｇｎｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｃｏｎｔｉｎｕｕｍｒｏｂｏｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｎｔｉｎｕｕｍｒｏｂｏｔ；Ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ；ＡＤＡＭＳ；Ｐａｒａｍｅｔｉｃｒｍｏｄｅｌｉｎｇ；Ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ＬＩｕＹａｎｇｈｕｉ．ＺＨＡＮＧＰｉｎｇ
Байду номын сангаас
（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｓｈｏｒｔａｇｅｓｏｆｊｏｉｎｔｒｏｂｏｔｉｎｌｉｍｉｔｅｄｗｏｒｋｓｐａｃｅ，ａｋｉｎｄｏｆｃｏｎｔｉｎｕｕｍｒｏｂｏｔｗｉｔｈｏｕｔｊｏｉｎｔｓａｎｄｌｉｎｋｓｗａｓｄｅ —
中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３８８１（２０１３）１１ —１６３— ４
ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＫｉｎｅｍａｔｉｃｓＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａＣｏｎｔｉｎｕｕｍＲｏｂｏｔＢａｓｅｄｏｎＡＤＡＭＳ
ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｓｐａｃｅａｎｄｈｅｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｈｅｔａｃｔｕａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｉｎｕｕｍｒｏｂｏｔｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｌｓｏ
２０１３年６月第４１卷第１１期
机床与液压
ＭＡＣＨＩＮＥＴＯ０Ｌ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ
Ｊｕｎｅ２０１３
Ｖｏ１．４１Ｎｏ．１１
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１３．１１．０４６
ｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｃｈａｎｇｅｉｔｓｏｗｎｓｈａｐｅａｎｄａｎｇｌｅｌｆｅｘｉｂｌｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｕｍｒｏｂｏｔｏｎｄｅ —