如何采用Solidworks的设计算例功能，搜索机器人关节最大扭矩

川hc · 发表于 2016-1-30 00:11:32

在关节工业机器人开发过程中，可以通过动力学分析，搜索出机器人各关节的扭矩峰值，当然了，什么样负载什

么长臂展的机器人，在什么轴关节配什么功率的伺服电机，基本是路人皆知，但如果能够通过类似方法搜索出机

器人在运动过程中的末端负载峰值，这意义就大了。

那么怎么通过Solidworks的机器人模型、运动算例和设计算例，搜索到关节的扭矩峰值？目前我的思路就是让机器人6个关

节都在最大速度，最大运动范围内进行周期性运动，然后"步进"地改变关节配合的初始角度，搜索扭矩最大值。具体方法如下（以搜索第一关节为例）：

1.装配体模型里设置全局变量，将机器人第一关节的配合角度与该全局变量关联。

2.在运动算例中添加伺服电机至第一关节，电机以振荡模式运动，幅值参考机器人关节正负运动范围，周期值参考

关节的最大速度进行设置，尽量使该伺服电机运动完整个周期的时间，求电机扭矩。需注意关节一的配合角度设置

成0.01s后就关闭。

3.在设计算例中，变量值链接上述全局变量，约束条件暂时忽略，目标值链接至伺服电机的扭矩，调整变量的步长优化电

机扭矩的极大值。

经过试验，发现在Solidworks设计算例中，我链接的全局变量根本没有引起关节配合的角度，也就关节初始角度

没有发生改变，导致各个情形关节扭矩都一样大，优化失败，能有高手来帮帮忙吗？分享一些经验和思路啊。

寂静天花板 · 发表于 2016-1-30 11:57:33

我链接的全局变量根本没有引起关节配合的角度，也就关节初始角度没有发生改变

把过程贴图如何，因为有些过程是不能光靠言语来描述的，更何况你明明建模了，何必不用直观的图片呢。

川hc · 发表于 2016-1-30 12:11:20

寂静天花板发表于 2016-1-30 11:57
9 M% ~& _7 j! J# O$ u3 C把过程贴图如何，因为有些过程是不能光靠言语来描述的，更何况你明明建模了，何必不用直观的图片呢。

机器人模型是公司商业机密，不过倒是可以贴一些其它过程的图片出来

小人Mτ · 发表于 2016-1-30 18:08:36

本帖最后由小人Mτ 于 2016-1-30 18:42 编辑

solidworks全局变量和方程式的使用有一个滞后，比如A影响B，B影响C，那么A改动后第一次更新有可能只更新B而不更新C。
这是我某一次使用13版方程式的时候发现的，后来就不用它了。
这个问题是装配体里面的，下面三个图就是引用时候的错误显示。大块的长为输入的，大块的宽为方程式，小块的长引用大块的宽，小块的宽引用大块的长。大块的长改变后一次更新只更新大块本身的尺寸，再次更新时更新小块的尺寸。如果再有另外一个块引用小块的尺寸，那么需要3此更新才会全部完成更新。

川hc · 发表于 2016-1-30 20:30:27

本帖最后由川hc 于 2016-1-30 20:35 编辑

目前就是想让大家讨论一下，看看我这个办法能不能行。我把问题简化一下吧，方法是类似的。
1、就是有这么一个简化的3自由度机械手

2、设置一个全局变量 i，把第二关节角度与全局变量 i关联，模型之中的关节配合都是先点面重合，然后同心，这样在动力学分析时候不会有冗余自由度，这样调整全局变量 i 的值就能改变二关节的配合角度了。

3、运动算例里面设置3个伺服电机，都一振荡方式运动，从0.1秒时刻开始，3个关节角度配合值运行到0.1秒时刻就压缩关闭。是可以得到关节1的扭矩值仿真值的。

4、接下来在设计算例里面进行设置，把变量设置成全局变量 i，约束条件暂时忽略，目标为求解关节1扭矩最大值（因为我传感器设置为测量关节1扭矩最小值，这个值是负的，所以设计算例里面目标也是求最小值），最后得到的结果是每个情形下关节扭矩值都一样的。

5、检查发现，每个情形下，关节二的初始角度都一样，也就是全局变量i并没有驱动配合角度进行变化，所以造成结果一样，各位同仁，有什么其它方法和经验可供分享吗？

广交损友 · 发表于 2016-2-19 08:54:29

大赞

zjhzsz · 发表于 2016-11-30 15:59:41

不会用，有更详细的介绍吗

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