基于虚拟样机技术的并联机器人机构运动仿真

    3.2 COSMOSMotion软件的特点
   
    SolidWorksCO5MOSMotion是一个全功能运动仿真软件，与当今主流的三维CAD软件SolidWorks无缝集成，可以对复杂机械系统进行完整的运动学和动力学仿真，得到系统中各零部件的运动情况，包括位移、速度、加速度和作用力及反作用力等。并以动画、图形、表格等多种形式输出结果，还可将零部件在复杂运动情况下的复杂载荷情况直接输出到主流有限元分析软件中，从而进行正确的强度和结构分析。
    
    3.3三维机械CAD软件SolidWorks的API
   
    SolidWorks三维机械CAD软件SolidWorks有API( Application Programming Interface) ,API是一个基于OLE Atomation的编程接口，包含了数以百计的功能函数，这些函数为程序员提供了直接访问三维机械CAD软件的能力，可以被VB,C/C ++，宏文件等编程语言调用，以便对三维CAD软件进行二次开发。
   
    3.4样机模型的参数化设计
   
    SolidWorks在实际的设计研究过程中，对虚拟样机进行建模、仿真分析和数据处理后，还要对虚拟样机作进一步的深人分析。用人工的方式对虚拟样机进行多次修改，然后进行反复的仿真分析和数据处理，最终可以得到满意的虚拟样机模型。但是，这种分析方法需要进行大量的重复工作，而且最终的分析结果未必是最佳结果。事实上，利用SolidWorks的API编程接口，可以将参数设置为可以改变的变量。在分析过程中，只需改变样机模型中驱动参数值，程序就可以自动地更新整个样机模型。
   
    SolidWorks在最初的仿真分析建模时，不必过分追求构件几何形体的细节部分同实际构件完全一致，因为这往往需要花费大量的几何建模时间，而此时的关键是能够顺利地进行仿真并获得初步结果，从程序的求解原理来看，只要仿真构件几何形体的质量、质心位置、惯性矩和惯性积同实际构件相同，仿真结果是等价的。待获得满意的仿真分析结果以后，再完善构件几何形体的细节部分和视觉效果。这就存在着一个模型简化的过程，即将现实机构分解为SolidWorks的基本元素。
   
    因此，这里在建立并联机构的3D模型时对结构进行了简化，忽略了机座上的螺钉、导轨等的安装细节，把它们看作是一个整体，通称为机座，这样并不影响关键的仿真结果，整个并联机构的3D虚拟设计模型如图3所示。

    
    3.5静态干涉检查
   
    SolidWorks样机模型形成以后，可直接在装配体环境卜对样目机进行检查，以确定结构参数是否合理，各零部件之间是否存在十涉。点击工具/干涉检查或即可对样机进行干涉检查并显示干涉结果(如图4所示)，同时装配体的干涉部位会以透明形式显示(如图5所示)。根据检查的结果对样机的尺寸进行反复修改直到满意为止，有的微小的干涉可忽略不计。

    
    4运动学仿真
   
    SolidWorks运动学仿真的目的是通过考察各铰链及各部件的相对运动状态，检验支链是否发生于涉，考察和评价系统的速度和加速度特性。并联机构的运动学是目前并联机构学中研究的重点，其主要研究内容有机构的位置、速度、加速度分析。