機器人設計師面臨哪些挑戰？

由於工業機器人在速度、強度、精度及靈活性方面擁有諸多優勢，因此被越來越多地用於各類應用中。隨著機器人變得越來越輕並且在較高的負載下工作，傳統的機器人設計方法會喪失其效用，這使得動態因素在機器人性能方面的重要性與日俱增。

機器人設計師可採用ADAMS多體模擬(MBS)軟體對整個機器人機構的瞬態動力學行為及控制演算法進行模擬，從而提高產品性能。ADAMS不僅能通過運動學建模建立機器人的完整工作樣機，還能對其所執行的任務進行模擬。在製造樣機之前，ADAMS能對在任何操作情景下機器人的動力學性能進行準確的模擬和診查，通過評估多種不同的設計配置和控制演算法，提升機器人的性能，同時縮短所需的實物試驗時間，將機器人儘快推向市場。

機器人設計師面臨哪些挑戰？

設計師需要用儘可能低的成本，獲得儘可能高水準的速度、準確度、耐用性及其他性能參數。能否贏得訂單的差別往往不過是速度上 5% 的優勢，因此機器人設計師需要突破設計過程的束縛。

隨著機器人設計師提升性能，機械臂及其他部件會彎曲至一定角度，因此在計算機器人到達指定位置所進行的關節運動時，這一變形就變得極為重要。更高的扭矩和更輕的機械臂也使得機器人更易出現振動，因此與以前相比，確定機器人的固有頻率並確保其遠離機器人的所有工作頻率就變得更加關鍵。功率更大的機器人也會增加對機器人傳動機構的需求，這提升了齒輪衝擊及嚙合間隙等因素的重要性，並使軸承設計變得更加重要。

可將 ADAMS 模型與控制系統模型進行協同模擬

ADAMS MBD軟體可在樣機階段之前預測機器人的動態性能

ADAMSMBD 軟體超越了傳統的機器人設計工具，它提供了大位移動力學模擬功能，可全面捕獲真實環境中的複雜性。ADAMS可簡化剛體與柔性體、齒輪、軸承、電機、關節及其他機器人部件的動態性能建模，從而克服運動學解決方案的局限性，在處理與機器人互動的對象時更是易如反掌。因此，ADAMS使機器人設計師能夠在設計過程初期、得到樣機之前，將其產品作為一個整體系統對其動態性能進行評估。

ADAMS提供了各種柔性體建模選擇，可準確地了解機器人任何部件的動態行為。

傳動機構運動模擬

ADAMS 如何設計性能更出色的機器人

考慮部件的柔性，計算機器人手臂軌跡

ADAMS能整合柔性體與齒輪，模擬得到部件變形，與傳動方法相比，能夠更準確計算機器人手臂的軌跡。由於將零部件變形整合到動力學模型中，還使設計師能夠準確地預測所有機器人零部件承受的負載。通過增加電機扭矩並降低零部件重量，機器人設計師可使用ADAMS模擬盡量提高機器人的速度，而且既不會超過規定的載入值，也不會產生劇烈振動。如果特定零部件負載過大，機器人設計師可修改機器人的設計或控制演算法，並確定其對零部件載入的影響。在出現碰撞時，機器人設計師還可以輕鬆地確定作用到操作員身上的負載，以簡化協作機器人的設計流程。

MBD 預測機器人的系統級振動

確定齒輪嚙合間隙對移動軌跡的影響

同時，ADAMS還能使機器人設計師能夠確定機器人設計的固有頻率，並預測具體應用中所經歷的振動水平；機器人設計師還可以在設計初期精調控制演算法，將機器人臂和傳動機構的動態響應考慮在內，從而提高機器人的定位精度；ADAMS還使機器人設計師能夠在設計初期，通過對機器人手臂移動時，電纜的變形和電纜運動規律進行模擬分析，從而評估不同的電纜導引及管理方式的性能；還可以使用ADAMS開發可管理複雜包裝操作的機器人，並能配合所開發的新包裝款式。

通過設計研究優化機器人性能

結束語

通過以上的介紹，您是不是對ADAMS在工業機器人設計這方面的強大功能感興趣？ADAMS使機器人設計師能夠在設計初期以更短的時間、更低的成本對預期機器人設計的瞬態動態行為進行精確評估。

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