RELIANCE 0-57510 提供優(yōu)化的系統(tǒng)參數(shù)與設(shè)計(jì)結(jié)果。虛擬樣機(jī)解決方案在系統(tǒng)多參數(shù)及虛擬驗(yàn)證前提下選擇設(shè)計(jì)者需要的方案。
4系統(tǒng)可視化與交互性
使操作者有高真實(shí)性的沉溺感。由于具有可視化方面的優(yōu)勢，系統(tǒng)提供良好的模型顯示環(huán)境。設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)者可交互式探索虛擬機(jī)械系統(tǒng)的功能，仿真真實(shí)環(huán)境對虛擬樣機(jī)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，充分將自身的經(jīng)驗(yàn)和能力結(jié)合到計(jì)算機(jī)的虛擬樣機(jī)的設(shè)計(jì)過程中。
3工業(yè)機(jī)器人虛擬樣機(jī)
RELIANCE 0-57510機(jī)器人數(shù)字化虛擬樣機(jī)系統(tǒng)
針對于機(jī)器人設(shè)計(jì)與制造過程中的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析，機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)將機(jī)器人研究與虛擬樣機(jī)技術(shù)相結(jié)合。軌跡和路徑規(guī)劃，機(jī)器人與工作環(huán)境的相互作用等技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行研究與系統(tǒng)開發(fā)，虛擬環(huán)境中完成機(jī)器人的設(shè)計(jì)、分析及虛擬生產(chǎn)過程的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的具體構(gòu)成如圖1
圖1機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)
3.2機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)的功能及技術(shù)特點(diǎn)
其主要功能有以下方面：機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)的核心功能是提供用于在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行機(jī)器人設(shè)計(jì)與開發(fā)的虛擬環(huán)境。
1機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)可視化
而CA D幾何建模是核心。機(jī)器人虛擬樣機(jī)可視化環(huán)境具有以下特征：建立可視化環(huán)境是虛擬樣機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作。
操作者可直觀、高效地在此基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)器人的設(shè)計(jì)與開發(fā)，計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)機(jī)器人操作機(jī)的可視化環(huán)境。良好的環(huán)境可使操作者方便地將自身經(jīng)驗(yàn)和知識隨時(shí)溶人系統(tǒng);
虛擬樣機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步的工作過程，從CA D模型中提取幾何數(shù)據(jù)。如運(yùn)動分析、動力學(xué)仿真中加以利用;
機(jī)器人CA D模型在結(jié)構(gòu)上有所不同。樣機(jī)初期的概念性設(shè)計(jì)階段，虛擬樣機(jī)開發(fā)的不同階段。機(jī)器人CA D幾何模型可能較為粗略，只為滿足當(dāng)前設(shè)計(jì)需要，某些詳細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)可不必建模;詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，樣機(jī)經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證與完善，系統(tǒng)得到優(yōu)化后的幾何數(shù)據(jù)，可對樣機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的幾何建模，形成整個(gè)虛擬樣機(jī)的機(jī)器人仿真結(jié)果。
2機(jī)器人工作過程預(yù)先演示
包括各部分的幾何結(jié)構(gòu)與參數(shù)、關(guān)節(jié)數(shù)量、類型等因素，根據(jù)機(jī)器人操作機(jī)本體構(gòu)成。通過對運(yùn)動方程的正向和逆向求解，仿真實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動分析。同時(shí)在運(yùn)動分析過程中還可實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的運(yùn)動空間分析，工作軌跡規(guī)劃，碰撞、干涉校驗(yàn)等進(jìn)行仿真研究。
3機(jī)器人虛擬樣機(jī)動力學(xué)分析
如操作機(jī)材料種類、質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量、關(guān)節(jié)摩擦等物理因素，通過在虛擬樣機(jī)系統(tǒng)中加人物理信息。進(jìn)行動力學(xué)分析。動力學(xué)分析過程中，可仿真機(jī)器人操作機(jī)實(shí)際工作情況對虛擬樣機(jī)預(yù)加載荷，或施加重力作用，從而分析樣機(jī)在各種工況下各部分的受力情況，研究重點(diǎn)環(huán)節(jié)，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
4機(jī)器人控制系統(tǒng)仿真
對控制系統(tǒng)進(jìn)行測試，機(jī)器人虛擬樣機(jī)可提供控制系統(tǒng)仿真環(huán)境。這一方面虛擬樣機(jī)比物理樣機(jī)具有明顯優(yōu)勢。各種控制方法可直接作用于物理樣機(jī)，高效省時(shí)，無需擔(dān)心錯(cuò)誤的控制方法造成樣機(jī)的損壞。
機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)具有如下技術(shù)特點(diǎn)：
使各部分之間的仿真及分析結(jié)果及時(shí)、高效率地互相加以利用，1提供機(jī)器人仿真研究的集成系統(tǒng)和數(shù)字化機(jī)器人設(shè)計(jì)、驗(yàn)證環(huán)境機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)提供包括數(shù)字化建模、可視化的運(yùn)動過程實(shí)現(xiàn)、運(yùn)動學(xué)分析、控制系統(tǒng)仿真在內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺。提供數(shù)字化的研究環(huán)境。
機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)能夠有效溶人上一層次的數(shù)字化加工制造環(huán)境，2構(gòu)成數(shù)字化虛擬制造環(huán)境的有機(jī)組成局部工業(yè)機(jī)器人是制造系統(tǒng)中的基本工作單元。滿足虛擬制造環(huán)境中機(jī)器人工作單元上層的生產(chǎn)線仿真、數(shù)字化工廠要求，構(gòu)成數(shù)字化機(jī)器人生產(chǎn)線的基礎(chǔ)與有機(jī)組成局部。
3.3機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段
3.3.1采用高水平的幾何建模工具
商業(yè)化的三維造型軟件如Pro/EUG及SolidWod等已可以順利在微機(jī)平臺上正常運(yùn)行，隨著軟件技術(shù)的發(fā)展。而無需專業(yè)的圖形工作站。這些軟件都可以建立高逼真度的機(jī)器虛擬樣機(jī)幾何模型，同時(shí)又具有IGESSTEPParasolid等多種幾何數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式來提供機(jī)器人虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與測試過程中需要的幾何數(shù)據(jù)，適宜的機(jī)器人虛擬樣機(jī)幾何建模開發(fā)工具。
3.3.2機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)工具
一種是采用通用的軟件開發(fā)工具，機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)工具主要分兩類。另一種是專業(yè)的虛擬樣機(jī)或機(jī)器人開發(fā)軟件。前者目前較常用的C++較早有FortranPas.cal等。采用通用軟件開發(fā)的機(jī)器人虛擬樣機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)是軟件針對性強(qiáng)，解決設(shè)計(jì)者具體問題。但要建立樣機(jī)的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)研究等必需的詳盡而正確的模型，需耗費(fèi)大量時(shí)間和精力，且開發(fā)出的系統(tǒng)靈活性差，不易調(diào)整。
系統(tǒng)提供運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)等方面的仿真功能，AdamEnvision等是商業(yè)虛擬樣機(jī)開發(fā)工具…1軟件可建立簡單的幾何模型或從外部CA D軟件導(dǎo)人已建立完畢的機(jī)器人幾何模型。建立機(jī)器人虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化環(huán)境，并具有完善的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)處置能力。軟件可使設(shè)計(jì)者從繁瑣的機(jī)器人動態(tài)建模過程中解脫出來，將更多精力用于樣機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)與驗(yàn)證過程。
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