數(shù)字化設(shè)計平臺中的CAD與CAE集成技術(shù)研究.pdf

1、面向并聯(lián)機(jī)器人高速、高精和智能化的發(fā)展趨勢,同時針對目前并聯(lián)機(jī)器人開發(fā)周期長、成本高的現(xiàn)狀,本文以國家自然基金重點(diǎn)項目“少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新與系統(tǒng)集成設(shè)計”為依托,圍繞并聯(lián)機(jī)器人正向設(shè)計軟件的需求,基于先進(jìn)的CAD/CAE軟件,運(yùn)用多種軟件開發(fā)技術(shù)研究并聯(lián)機(jī)器人集成化快速開發(fā)的數(shù)字化設(shè)計平臺。所開發(fā)的平臺覆蓋了并聯(lián)機(jī)器人設(shè)計過程中的多個重要環(huán)節(jié),包括概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、部件選型和綜合性能預(yù)估等,初步實現(xiàn)了設(shè)計并行化和智能化,有效提高了并

2、聯(lián)機(jī)器人研發(fā)效率。本文的主要研究內(nèi)容和特色如下:
　　(1)在對并聯(lián)機(jī)器人數(shù)字化集成設(shè)計流程分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際功能需求,確定了數(shù)字化設(shè)計平臺的關(guān)鍵技術(shù)及其解決思路,擬定了數(shù)字化設(shè)計平臺總體框架,并詳細(xì)規(guī)劃了平臺的實施流程。
　　(2)基于 MATLAB、SolidWorks、SAMCEF等軟件的功能和接口,靈活運(yùn)用多種軟件開發(fā)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計平臺的關(guān)鍵功能開發(fā)。采用COM組件技術(shù)完成了MATLAB功能開發(fā);結(jié)合So

3、lidWorks API二次開發(fā)技術(shù),實現(xiàn)了零部件選型與參數(shù)化設(shè)計、自動虛擬裝配、干涉檢查、模型自動簡化以及運(yùn)動學(xué)與剛體動力學(xué)仿真等模塊的功能開發(fā);結(jié)合SAMCEF建模機(jī)理,提出了分析特征信息定義的方法,并采用面向?qū)ο蟮姆椒ń⒘朔治鎏卣黝悎D。
　　(3)深入研究了 CAD系統(tǒng)與 CAE系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)。首先建立了基于SAMCEF記事簿(Notebook)的幾何信息映射技術(shù),在該有限元軟件中實現(xiàn)了機(jī)構(gòu)幾何模型的參數(shù)化;然后提出了

4、基于有限元建模語法(BACON-Epilogue)的分析特征映射技術(shù),并詳細(xì)闡述分析特征的參數(shù)化實現(xiàn)流程?；谏鲜黾夹g(shù),總結(jié)出基于數(shù)據(jù)通信方式的 CAD/CAE集成方法,實現(xiàn)了有限元分析所需幾何/特征數(shù)據(jù)由CAD系統(tǒng)向CAE系統(tǒng)的自動傳輸,進(jìn)而可實現(xiàn)機(jī)器人全域靜動態(tài)特性分析。
　　(4)以MATLAB、SolidWorks、SAMCEF軟件為基礎(chǔ),采用VB.NET語言開發(fā)出了并聯(lián)機(jī)器人數(shù)字化設(shè)計平臺。并通過在并聯(lián)機(jī)器人實際設(shè)計流程