电气工程与自动化工业机器人的电机与减速器选型优化

工业机器人信息资讯 2021-03-20 10:5285网络整理阿特

电子工业工余子东华◆电气与自动化工业机器人电机及减速器的选择优化吴泽龙(广东广州51053 0)摘要:介绍一种简单,准确,快速的机器人电机及减速器的选择方法,以实现目的是优化机器人的结构设计,提高整个机器人的性能,通过考虑机器人运动时各轴之间的相互作用,利用ADAMS软件对机器人动力学进行仿真分析,并结合原型实验数据的比较分析验证仿真分析方法的准确性和可靠性关键词:机器人;动态分析;仿真分析;电动机的选择;减速器的选择0引言为了满足各种工况的要求,机器人的电动机减速器和减速器均要正常工作并发挥其最大性能,因此需要将以下参数设置为检查并比较,例如电动机的最大速度,最大转矩,最大惯性矩,功率等,以及减速器的额定转矩,允许的启停转矩(即加速和减速)允许的最大扭矩,时间,允许弯矩,瞬时最大允许弯矩,传动比等。通过动态仿真分析检查上述参数,初步确定两者的选择,然后使用大量实验数据作为比较最终确定电机和减速器的选择。 1动力学研究方法常见的机器人动力学研究方法如下:牛顿-欧拉(Newton-Euler方法),拉格朗日(Lagrange方法),高斯(Gauss方法),凯恩(Kane方法)和罗伯森-威滕堡(Roberson-Wittenburg方法)等等工业机器人电机选型,每种方法都有自己的特点。

由于机器人动力学方程式非常繁琐,因此手动计算活动关节在整个空间位置的扭矩分布或求解一条路径上的扭矩非常困难。即使使用Matlab求解矩阵方程,其计算量也很大。但是,使用ADAMS分析和计算功能进行仿真和求解要简单得多。该软件的求解器在多刚体系统动力学理论中使用拉格朗日方法来建立系统动力学。学习方程式,分析虚拟机械系统的动力学,并输出位移,速度,加速度,反作用力,扭矩和其他曲线。 2动态仿真方法机器人电机和减速器的选择是为了解决机器人各轴所需的最大速度,最大转矩和最大功率之间的关系。为了解决机器人每个关节的峰值转矩Tmax,文献[1]提出了一种无路径搜索理论,即在机器人的整体范围内搜索所有可能的测试点,并求解Tmax。 。它的特点是没有时间,没有道路,面向整个空间。但是,在原型设计阶段,可以通过路径搜索来解决,即结合经验和实际机器人操作,选择一些工作路径(该路径位于工作空间的极端位置,代表了极端的工作条件每个轴的坐标)进行动力学仿真,求解Tmax可以简化问题并缩短开发周期。

工业机器人电机选型_abb电机选型_油泵电机选型计算

路径搜索[2]的思想是:根据力学理论,已知电动机的转矩需要平衡杆本身的重力矩Tg和惯性矩Ta。其中,重力矩和惯性矩所占比例最大,其余的可以忽略不计,即Tmax = Tg + Ta。因此,仅需考虑在哪种条件下将机器人各轴的重力和惯性力矩叠加在一起,使之最大,然后电动机和减速器必须能够在此条件下保持最大速度并稳定运行。最大值。 2. 1使用Solidworks软件对虚拟原型的建模和简化进行建模,组装成机器人零状态,并简化如下:(1)当旋转轴移动时,具有相同密度和相对静态的零件可以(2)按比例将每个减速器分成两部分,一部分连接到电动机,另一部分连接到输出部分。检查装配模型干涉和相对位置,杆长参数,零件质量属性2. 2虚拟原型模型的导入和设置将模型另存为x_t格式并在ADAMS软件中打开,创建新模型,设置统一单位,将扭矩单位设置为牛顿米,选择设置零件密度以提供零件质量属性Etc.在“连接器”中,选择设置零件之间的约束关系,例如,将基础和地面设置为固定约束[3],并将减速器零件的eac相对运动将h关节设置为旋转约束。

油泵电机选型计算_工业机器人电机选型_abb电机选型

完成约束设置后,根据电机数量将“运动”添加到每个关节的相对运动中。 2. 3设置驱动功能以选择所需的运动,在Type中选择Velocity,然后输入STEP(时间,0、0d,1. 5、150d)+ STEP(时间,2. 5、0d,4, -150d),此功能意味着在0〜1. 5 s内,关节将从0 Yi / s逐渐加速到150 Yi / s; 1. 5〜2.在5 s内,以150 I / s的速度保持旋转; 2.在5到4 s内,速度将从150 I / s逐渐减速到0 I / s。加减速时间主要取决于每个制造商的机器人程序的设置。为了获得最大转矩,必须满足最大重力矩和最大惯性矩的叠加。因此,机器人的姿势必须达到极限状态,并且速度必须达到最大速度。 2. 4仿真和数据处理选择“仿真”,将仿真时间设置为4,将仿真步骤数设置为400,然后开始仿真。选择“结果后处理器”,在表的数据源“源”中选择“对象”,然后导出与Motion对应的Element_Torque和Angular_Velocity数据曲线。

根据导出的数据曲线和传输关系,我们可以了解电机所需的转矩和速度以及机器人在特定姿势和速度下的减速器力工业机器人电机选型,从而检查电机和减速器的选择。装置。 3仿真数据与实验数据的比较选择六结点机器的人工实验对象,并在相同的工作条件下,将仿真结果与第二结点所需的最大扭矩的实验结果进行比较。为了模拟J2关节,将图1所示的姿势设置为初始姿势,即,机器人的大小臂延伸到最远的点,从而使机器人的整体重心偏离机器人的重心。 J1轴的旋转中心最大电气工程与自动化工业机器人的电机与减速器选型优化,而J2轴更短



重工业设计工程机械加工设备_ai人工智能机器人-专业技术培训系统  备案号:

联系QQ: 邮箱地址: