三自由度机械手3D设计与机构运动仿真.doc

本文由zhuimenzhe贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。论文编号_毕业论文三自由度机械手 3D 设计与机构运动仿真学号 姓名 学院 专业 导师 时间 2010 年 10 月 15 日 机电工程学院 机电一体化技术目 录摘要 . I 一、前言 . 1 （一）研究的目的及意义 . 1 （二）工业机械手的简史 . 1 （三）主要研究的内容 . 2 二、机械手的简略概述及 Pro/E 软件的介绍 . 3 （一）机械手的概述 . 3 1机械手的组成. 3 2机械手的主要参数. 3 3应用机械手的意义. 4 （二） Pro/E 软件的介绍. 4 1Pro/E 的简史 . 4 2Pro/E 的发展 . 4 3Pro/E 的特点和优势 . 5 三、零件图的应用 . 6 （一） Pro/E 软件的打开. 6 （二） 设置工作目录 . 6 （三） 建立零件图 . 6 1进入零件图. 6 2绘制图形. 7 四、工程图的应用 . 10 （一）工程图的分类及制作流程 . 10 （二）工程图的制作 . 10 1进入工程图. 10 2设制工作环境. 11 3调入模板. 11 4插入立体视图. 11 5插入平面视图. 11 6标注. 11 五、零部件的组装 . 16 （一）进入装配图 . 16 1设置工作目录. 16 2进入装配窗口. 16 （二）组装零部件 . 17 1放置“zhijiaban”. 17 2放置“gudingxiao”. 17 3放置“daqigang”. 18 4放置“huosaigan”. . 19 5放置“kouban”. 20 6放置其它小件. 20 7放置“huadaozhua”. 22 8组装“shouzhua”. 239组装左右“jiaoguai”. 24 六、组件的动态仿真 . 26 （一）打开组件图 . 26 （二）添加“电动机” . 26 1拍照. 27 2添加伺服电机. 27 （三）机构分析 . 28 （四）播放机构动态仿真分析的结果 . 29 （五）输出机构动态仿真视频 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32三自由度机械手 3D 设计与机构运动仿真 摘要机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。通过编程来完成 各种动作，它的准确性和多自由度，保证了机械手能在各种不同的环境中工作。 机械手在工业生产中应用较多，机械手的使用能够显著的提高生产效率，减少人 为因素造成的废次品率。机械手可以完成很多工作，它在自动化车间中用来运送 物料，从事多种工艺操作。它的特点是通过编程来完成各种预期的作业，在构造 和性能上兼有人和机器人的部分优点， 尤其体现了人的灵活协调和机器人的精确 到位。 机械手是在机械自动化生产中逐步发展出的一种新型装置。现代生产过程中 机械手被广泛的应用到自动生产线中。机械手目前虽然不如人手的灵活多变，但 它具有重复性，无疲劳，不惧危险，有大的抓举力量，因此越来越多的被广泛运 用。 机械手技术涉及机械学、力学、自动控制技术、传感技术、电气液压技术， 计算机可编程技术等，是一门跨学科综合技术。但它更是机电一体化技术的总合 和表现。 本文中所涉及的是其中的一部分， 即机械手的设计和机械手的运动仿真， 其意为模仿实际的机械手在工作台上的运动路线，再现了自动化的动作，从而在 仿真中便能清晰的看出机械手的运动路线和动作顺序等。 进而配以实图详细地介 绍了用 Pro/E 构建仿真的步骤，机械手的零件图和工程图的应用等知识。一目了 然的学会机械类很多内容。实践和实用性相结合的通一运动。本文所讲述的内容 为机械手的绘制和运动。 关键词：机械手 Pro/E 软件 工程图 零件图 运动仿真I一、 前言（一）研究的目的及意义 用于再现人手的功能 的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分 动作，按给定程序，轨迹和要求实现自动抓取，搬运或操作的自动机械装置。在 工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。 工业机械手是近代自知动控制领域中出现的一项新技术， 并已成为现代机械 制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展技术，自动控制技术，传 感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合性技术。 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。 工业机械手也 是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作 业， 在构造和性能上兼有人和机器人各自的优点， 尤其体现在人的智能和适应性。 机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力， 在国民经济领域有着广泛的发展 空间。 机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识 ：其一它部分的代 替人工操作。其二，它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序，时间和位置来 完成工件的传送和装卸；其三，它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大 的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化 和自动化的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应 用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更 为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的 重视。 机械手是一种能自动控制并可从新编程能变动的多功能机器， 他有多个自由 度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。 机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。随着工业技术的发展，制成 了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械 手” ，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强， 所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。 （二）工业机械手的简史 现代工业机械手起源于 20 世纪 50 年代初， 是基于示教现现和主从控制方式， 能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。 机械手大概分为三类：一是不需要人工控制的通用型机械手。它是不属于其 他主机的独立装置。可以根据任务需要编制独立程序完成各项规定操作。它的特 点是具备不同装置的性能之外还具备通用机械及记忆功能的三元型机械。 二是需1要人工操作的，起源于原子，军事工业。先是通过操作完成特定工序，后来逐步 发展到无 线遥控操作。第三类是专用机械手，通常依附于自动生产线上，用于机 床的上下料和装卸工件。这种机械手国外叫做“Mechanical Hand”。它由主机 驱动来服务，工作程序固定，一半是专用的。 机械手首先是在美国开始研制。第一台机械手是在 1958 年美国联合控制公 司研究制作出来的。结构是：主机安装一个回转长臂，长臂顶端有电磁 抓放机 构。 日本在工业上应用机械手最多，发展最快的国家，自 1969 年从美国引进两 种机械手后开始大力研发机械手。 前苏联自六十年代开始发展和应用，自 1977 年，前苏联使用的机械手一半 来自国产一半来自进口。 我国机械手起步于 20 世纪 70 年代初期，经过 30 多年发展，大致经历了 3 个阶段：70 年代萌芽期，80 年代的开发期和 90 年代的应用化期。在我国，机械 手市场份额大部分被国外机械手企业占据着。在国际强手面前，国内的机械手企 业面临着相当大的竞争压力。如今我国正从一个“制造大国”向“制造强国”迈 进，中国制造业面临着与国际接轨、参与国际分工的巨大挑战，对我国工业自动 化的提高迫在眉睫，政府务必会加大对机器人的资金投入和政策支持，将会给机 械手产业发展注入新的动力。 现代工业中，自动化在生产过程中已日趋突出，机械手就是在机械工业中为 实现加工、装配、搬运等工序的自动化而产生的。随着工业自动化的发展，机械 手的出现大大减轻了人类的劳动，提高了生产效率。采用机械手已为目前研究的 热重点。 目前机械手在工业上主要用于机床加工、铸造，热处理，自动生产线上料下 料等方面，但是还不能够满足现代工业发展的需求。 （三）主要研究的内容 随着机械手技术的飞速发展和机械手应用领域的不断深化， 不仅要求其控制 可靠性强、使用灵活性高和操作灵活性好，还要其成本低、可开发经济性强。本 论文主要研究的是在现有的自动生产线亚龙 YL-335A 机械手设备上进行测绘、 加 工、组装、改进等几个方面的内容和利用 Pro/E 软件进行详细的设计步骤。 （1） 机械手的概述和 Pro/E 软件的简单介绍 （2） 零件图模块的简单介绍及画各个零件图形 （3） 工程图模块的介绍及利用 Pro/E 软件工程图模块画出各个零件的工 程图 （4） 仿真模块的介绍及利用 Pro/E 软件仿真模块进行机械手组装件的运 动仿真2二、机械手的简略概述及 Pro/E 软件的介绍 机械手的简略概述及（一）机械手的概述 1机械手的组成 机械手的形式是多样的，但是其基本的组成都是相似的。一般机械手由执行 机构、传动机构，控制系统和辅助装置组成。图 2-1 机械手的组成及相互关系 执行机构 执行机构由手、关节、手臂和支柱组成，与人体手臂相似。手为抓取机构， 用于抓取工件。关节是连接手与手臂的关键性原件，具有多方位旋转特性。支柱 用来支撑手臂，可做活动支柱方便机械手多方位移动。 传动机构 传动机构用于实现执行机构的动作。常用的有机械传动、液压传动、气压传 动，电力传动等形式。 控制系统 机械手按照制定的程序，步骤，参数进行动作完成该指定工作要依靠控制系 统来实现。简易机械手通常情况下不使用专用的控制系统，只有动作复杂的机械 手采用可编程控制器，微型计算机控制进行动作。 辅助装置 辅助装置主要是连接机械手各部分元件的装置。 机械手按用途分类为：专用机械手、通用机械手。 按照传动方式分类为：液压式机械手、气动式机械手、机械式机械手和电动机械 手。 2机械手的主要参数 传动方式反应速度尺寸和重量负荷能力控制方式操控范围3反应速度定位自由度安全性实用性 3应用机械手的意义 随着科技的发展，机械手应用的越来越多。在机械工业中，机械手应用的意 义概括如下： 提高生产过程自动化程度，增强生产效率。 机械手方便与材料的传送、工件的装卸、刀具的更换等自动化过程，从而提 高劳动生产率和降低劳动投入，从而降低生产成本。 改善劳动条件 在车间的劳动环境下，高温、高压、噪音、灰尘等污染会严重影响人的身体 健康，人在车间工作不可避免的会接触到危险，而应用机械手可以替代人安全的 完成作业，从而改善劳动条件。 在一些简单，重复的工作中以机械手代替人进行工作可以避免因疲劳和疏忽 造成的事故。 减少人力资源，便于节奏生产。 机械手的应用增强了自动化生产，会减少人力的使用。机械手可以长时间重 复性连续完成工作，这是人工无法实现并完成的。生产线增加使用机械手以减少 人力和精准的生产节拍，有利于节奏性的工作生产。 综上所述，机械手的合理利用是机械行业发展的必然趋势。 （二） Pro/E 软件的介绍 1Pro/E 的简史 Pro/E 是美国 PTC 公司旗下的产品 Pro/Engineer 软件的简称。Pro/E （Pro/Engineer 操作软件）是美国参数技 术公司（Parametric Technology Corporation，简称 PTC）的重要产品。是一款集 CAD/CAM/CAE 功能一体化的综 合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界 机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的 CAD/CAM 软件之一。 2Pro/E 的发展 在中国也有很多用户直接称之为“破衣”。1985 年 PTC 公司成立于美国波 士顿，开始参数化建模软件的研究。1988 年，V1.0 的 Pro/ENGINEER 诞生了。经 过 20 余年的发展，Pro/ENGINEER 已经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发 布了 Pro/ENGINEER WildFire6.0（中文名野火 6)。PTC 的系列软件包括了在工 业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、 制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER 还提供了全面、集成紧密的产品开发 环境。是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一4个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能的综合性 MCAD 软件。 3Pro/E 的特点和优势 经过 20 多年不断的创新和完善，Pro/E 现在已经是三维建模软件领域的领 头羊之一，它具有如下特点和优势： 参数化设计和特征功能 Pro/Engineer 是采用参数化设计的、基于特征的实体模 型化系统， 工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型， 如腔、 壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设 计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 单一数据库 Pro/Engineer 是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统 的 CAD/CAM 系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部 来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部 门的。换言之，在整个设计过程的任何 设计过程的相关环节上。 全相关性：Pro/ENGINEER 的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开 发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程 文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一 点进行修改，却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的 一些功能提前发挥其作用。 基于特征的参数化造型：Pro/ENGINEER 使用用户熟悉的特征作为产品几何 模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易 的进行修改。例如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很 熟悉的，因而易于使用。 数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现 这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块 的开发研制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了 Pro/ENGINEER 独特的全相关性功能，因而使之成为可能。 装配管理：Pro/ENGINEER 的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如 “啮合”、 “插入”、 “对齐”等很容易的把零件装配起来， 同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理， 这些装配体中零件的数量不受限 制。 易于使用： 菜单以直观的方式联级出现， 提供了逻辑选项和预先选取的最普 通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学 习和使用。 一处发生改动，亦可以前后反应在整个5三、 零件图的应用零件模块用于创建和编辑三维实体模型。在大多数情况下创建三维模 型实体模型是使用 Pro/E 软件进行产品设计和开发的主要目的，因此零件 模块也是参数化实体造型最基本和最核心的模块。创建零件图更加清晰明 了，实体感光能力一目了解。 （一） Pro/E 软件的打开 打开 Pro/E 软件如图 3-1 所示：图 3-1 （二） 设置工作目录 （工作目录为所画零件图的保存的路径）单击“文件”“设置工作目录” 即可。 （三） 建立零件图 1进入零件图 单击“文件”“新建”类型选为“零件下的实体”输入文件名并取消使用 缺省模块,即可进入零件图窗口,如图 3-2 所示:6图 3-2 2绘制图形 绘制如图所示零件图其步骤如下: 1 单击零件图下的“拉伸 ”选择“放置”“定义”下的“TOP”平面，点击“确定”即可进入草绘界面，绘制如图 3-3 所示：图 3-3点击，然后输入拉伸的长度为 10mm，去除材料，点击即可。2 重复拉伸工具绘制如图 3-4 所示四个圆拉伸深度为 5mm，去除材料,点击即可。7图 3-4 3 绘制螺纹。建立一个辅助平面 DTM1，距离 front 平面 20mm 然后单击“插 入”“螺旋扫描”“伸出项”如图所示：选择 DTM1 平面，“正向”“缺省”进入草绘界面。绘制如图所示的扫引轨迹：然后点击完成轨迹的绘制进入下一步输入节距为 0.7 点击绘制截面如图所示然后点击 即可完成螺纹的绘制。用同样的方法绘制 其它三个螺纹。最后完成的零件图如下图 3-5 所示。 4 个螺纹图 3-58然后依次绘制出如下图所示零件：图 3-6 固定销图 3-7 小件图 3-8 扣板9四、 工程图的应用在工业生产中，为了准确地表达工程对象的形状、大小、相对位置及技术要 求，通常需要将其按照一定的投影方法和有关的技术规定表达在 图纸上，称之 为“工程图” 。更明了的来说就是画出平面图以利于工作人员看懂并加工出来， 在 Pro/E 中专门提供了工程图模块， 该模块不但可以用来注释工程图、 处理尺寸， 还可以使用层来管理不同项目的显示。工程图中的所有视图都是相关的，如果改 变一个视图的尺寸值，系统会自动地更新其他工程图的显示。 （一）工程图的分类及制作流程 工程图是确切表示机械的结构形状、 尺寸 大小、 工作原理和技术要求的图样。 图样由图形、符号、文字和数字等组成，是表达设计意图和制造要求以及交流经 验的技术文件，常被称为工程界的语言。 根据视图生成的顺序分为一般视图和其他投影视图， 一般视图是其他投影视 图生成的基础。 根据视图的不同特性分为投影视图、辅助视图、旋转视图、剖视图和部面图 等类型。 根据剖视位置和方向不同分为全剖、半剖、局部剖、旋转剖以及断面图等类型。图 4-1 工程图的基本制作流程 （二）工程图的制作 1进入工程图 单击“新建 ”系统弹出“新建”对话框，在“类型”中选择“绘图”选项，取消使用缺省模板，输入一定字母名称，点击“确定”选择“A4”图纸点“确 定”即可进入工程图界面。如图 4-2 所示：10图 4-2 2设制工作环境 设制第一坐标系为视图方向，即单击“文件”-“属性”“绘图选项” 点击“projectiontype”把 third 改为 fist 点击“添加/更改”点击 “drawing_text_height”把“0.15620”改为 3，然后点击“确定”即可。 3调入模板 调入步骤为单击“文件”“页面设置”“格式下选择浏览”选择事先做 好的模板，然后单击“确定”调入完毕。 4插入立体视图 在绘图窗口右下方单击右键选择“插入普通视图”在工作目录下选择 “gudingxiao”点击“确定”在想要放置的位置处单击下鼠标，在缺省方向下选 择“等轴测”类型下选择视图显示，在显示线型下选择无隐藏线，在相切边显示 样式下选择无，然后单击“确定”即可把立体图形插入视图中。 5插入平面视图 在绘图窗口左上方单击右键选择“插入普通视图”然后在屏幕指定位置下单 击左键，在视图类型下的模型视图名中选择 right，视图显示下的显示线型下选 择隐藏线，在相切边显示样式下选择无，然后单击“确定”即可把视图中的主视 图插入到视图区域中了。右击主视图选择插入投影视图即可插入俯视图和左视 图。 6标注 单击 进入标注，然后标注螺纹，单击11进行螺纹的标注，螺纹标注图中所示 2XM3 所示。标注技术要求，最后标注表面粗糙度，单击“插入” 下的“表面光洁度”选择去除材料型的，标注如图中 1.6、3.2 所示，完成图样 如图 4-3 所示：图 4-312按同样的方法顺次标注如下图型：图 4-413图 4-514图 4-6 装配15五、零部件的组装（一）进入装配图 1设置工作目录 首先设置工作目录（即保存的地方） “文件”“工作目录”选择一个保存 的位置点击“确定”即可完成工作目录的设定。 2进入装配窗口 点击 “文件” “新建” “组件” 子类型中选择 “实体” 名称输入 “zuzhuang” 取消 “使用缺省模板” “确定” 点击 如图 5-1 所示， 模板下选择 “mmns-asm-desing” 模板，如图 5-2 所示，点击“确定”即可进入组装界面，如图 5-3 所示：图 5-1图 5-2图 5-316（二）组装零部件 1放置“zhijiaban” 点击窗口右竖方的工具栏中的“装配 开”即可，如图 5-4 所示： ”图标，选择图示零件，点击“打图 5-4 在绘图窗口按住右键后点击“缺省约束”后点击 的放置。 2放置“gudingxiao” 重复第一步的步骤选择“gudingxiao”即可，把约束选择为“自动”如图 5-5 所示： 即可完成“zhijiaban”图 5-5 选择对应孔的轴线如图 5-6 所示：17图 5-6 连续选择“A-15 对应 A-5，A-16 对应 A-6, A-14 对应 A-4”最后点击 “zhijiaban”的上面和“gudingxiao”的下底面即可完成这两个零件的组装， 如图 5-7 所示：图 5-7 3放置“daqigang” 重复第一步的步骤选择“daqigang”即可，把约束选择为“自动”选择“A-7 轴线对应 A-6 轴线, A-8 轴线对应 A-5 轴线”选择对应孔的轴线，如果 5-8 所示：图 5-818选择“gudingxiao” 的上面和“daqigang”的下面，点击 “daqigang”的组装，如图 5-9 所示：即可完成图 5-9 4放置“huosaigan” 重复第一步的步骤选择“huosaigan”即可，把约束选择为“滑动杆”如图 5-10 所示：图 5-10 选择 “daqigang” 的轴线 A-1 对应 “huosaigan” 的轴线 A-2 ,选择 “daqigang” 的 TOP 面对就“huosaigan”的 TOP 面，按住 Ctrl+Alt+鼠标右键把“huosaigan” 托到适当合位置，点击 即可完成“huosaigan”的组装，如图 5-11 所示：19图 5-11 5放置“kouban” 重复第一步的步骤选择“kouban”即可，把约束选择为“自动”选择 “huosaigan”的 A-2 轴线对应“kouban”的 A-7 轴线，选择“huosaigan”螺纹 的端面对应“kouban”的后面，距离为 0，单击 即可，如图 5-12 所示：图 5-12 6放置其它小件 放置“zhijia”左侧 重复第一步的步骤选择“zhijia”即可，把约束选择 为 “自动” 选择 “zhijia” A-1 轴线对应 的 “kouban” A-5 轴线， 的 选择 “zhijia” 的后端面对应“kouban”的后端面，单击 即可。放置“zhijia”右侧 重复第一步的步骤选择“zhijia”即可，把约束选择 为 “自动” 选择 “zhijia” A-1 轴线对应 的 “kouban” A-6 轴线， 的 选择 “zhijia” 的后端面对应“kouban”的后端面，单击 即可。放置“xiaojian” 重复第一步的步骤选择“xiaojian”即可，把约束选择 为“自动”选择“xiaojian”的 A-1 轴线对应左边“zhijia”的 A-1 轴线，选择 “xiaojian”的 A-2 轴线对应右“zhijia”的 A-1 轴线，选择“zhijia”的前面 对应“xiaojian”的前面，最后单击 5-13 所示。 即可完成“xiaojian”的组装，如图20图 5-13 放置“xiaoban” 重复第一步的步骤选择“xiaoban”即可，把约束选择为 “自动” “xiaoban” A-7 轴线对应 选择 的 “kouban” A-1 轴线， “xiaojian” 的 选择 的 A-8 轴线对应右 “kouban” A-2 轴线， “xiaoban” 的 选择 的后端面对应 “kouban” 的后端面，输入距离为 0 单击 即可完成“xiaoban”的组装。放置 “xiaoban” “gudingxiao” 重复第一步的步骤选择 上的 “gudingxiao” 即可， 把约束选择为 “自动” 连续选择 “gudingxiao” A-3 轴线对应 的 “xiaoban” 的 A-1 轴线， “gudingxiao”的 A-5 轴线对应“xiaoban”的 A-3 轴线，选择 “gudingxiao”的下底面对应“xiaoban”的上端面，单击 “gudingxiao”的组装。 放置“2daqigang” 放置“2huosaigan” 放置“2kouban” 步骤和 3 大径相同，在此不多叙述。 步骤和 4 大径相同，在此不多叙述。 步骤和 5 大径相同，在此不多叙述。 即可完成放置“2zhijia”前方 步骤和 6 大径相同，在此不多叙述。放置“2zhijia” 后方，步骤和 7 大径相同，在此不多叙述。放置“xiaojian” 步骤和 8 大径相 同，在此不多叙述。其组装图如图 5-14 所示：图 5-1421放置“xiaoqigang” 重复第一步的步骤选择“xiaoqigang”即可，把约束 选择为“自动”选择“xiaoqigang”的 A-3 轴线对应“2kouban”的 A-1 轴线， 选择 “xiaoqigang” A-4 轴线对应右 的 “2kouban” A-2 轴线， “xiaoqigang” 的 选择 的上面对应 “2kouban” 的下端面， 输入距离为 0 单击 的组装。 放置 “huadao” 重复第一步的步骤选择 “huadao” 即可， 把约束选择为 “自 动”选择“huadao”的 A-1 轴线对应“xiaoqigang”的 A-9 轴线，选择“huadao” 的 A-2 轴线对应右“xiaoqigang”的 A-10 轴线，选择“huadao”的上面对应 “xiaoqigang”的下端面，输入距离为 0 单击 7放置“huadaozhua” 在模型树上选中除“huadao”外单击右键选择“隐藏”把以上做的所有零件 图隐藏起来，以利于方便组装“huadaozhua”如图 5-15 所示： 即可完成“huadao”的组装。 即可完成 “xiaoqigang”图 5-15 重复第一步的步骤选择“huadaozhua”即可，把约束选择为“滑动杆”选择 图示两条直线如图 5-16 所示：图 5-16 选择两条线所对应的平面按住 Ctrl+Alt+鼠标右键把“huadaozhua”托之合22适位置即可完成“huadaozhua”的组装。如图 5-17 所示：图 5-17 重复以上步骤完成左右“huadaozhua”的组装。如图 5-18 所示：图 5-18 8组装“shouzhua” 重复第一步的步骤选择“shuozhua”即可，把约束选择为“自动”选择 “shouzhua”的 A-2 轴线对应“huadaozhua”的 A-1 轴线，选择“shouzhua”的 A-3 轴线对应“huadaozhua”的 A-2 轴线，选择“shouzhua” 的内侧面对应 “huadaozhua”的左侧面，输入距离为 0 单击 所示： 即可完成“shouzhua”左侧的组装。重复以上步骤即可完成右侧“shouzhua”的组装，完成图形如图 5-19图 5-19 组装左右侧“yuanzhuxiaoding” 重复第一步的步骤选择“yuanzhuxiaoding” 即可，把约束选择为“自动”选择“yuanzhuxiaoding”的 A-1 轴线对应 “xiaoqigang”的 A-1 轴线，选择两零件的前面，向内托动一定距离，然后输入 距离值为 1 即可完成左侧组装，重复以上步骤即可完成右侧组装。23完成后的零件如图 5-20 所示：圆柱销钉图 5-20 组装 “xiaoqigang” “xiaoqiganggan” 的 步骤和 “daqigang” “huosaigang” 的 大径相同，在此不多序述了。组装“xiaoqiganggan”上的 “xiaoqiganggangudingxiao”在此也不多序述。 9组装左右“jiaoguai” 重复第一步的步骤选择 “jiaoguai” 即可， 把约束选择为 “销钉” 其图如 5-21 所示：图 5-21 组装后的图形如图 5-22 所示：图 5-22 在窗口处单击右键选择“添加集”选项，把约束类型改为“槽”如图 5-23 所示：图 5-23 选择点“PNT2”对就图中所示线型，如图 5-24 所示：24图 5-24 重复“添加集”选项，选择如图 5-25 所示线型，单击 的组装，右角拐如此，在此不叙述了。 即可完成左角拐图 5-25 到此机械手已基本完成，组装螺栓和螺母在此就不叙述了。其组装完成后的 机械手如图 5-26 所示：图 5-2625六、 组件的动态仿真Pro/E 动态机构设计与仿真是 Pro/E 软件包的重要组成部分之一，它的功能 是对组件产品进行机构运动分析及仿真， 以确保组件在进行机构运动时没有零件 干涉的现象，并确认零件的运动达到预期的设计效果。Pro/E 仿真模块既能够与 第三方应用程序紧密连接，也能单独使用。利用 Pro/E 的机构运动仿真功能不仅 可以使愿意来在二维图纸上难以表达和设计的运动变得非常直观和易于修改， 而 且还可以最大限度地简化机构的设计与开发过程，提高产品质量。此外，机构设 计的模块并可在机构运动时对重力、摩擦力、力矩、弹簧等有关“力”的元素及 元件进行动力学分析。本章着重学习动态仿真学的应用。 （一）打开组件图 打开第五章的组件图，点击菜单栏中“应用程序”下的“机构”即可进入动 态仿真界面，如图 6-1 所示：图 6-1 （二）添加“电动机”261拍照 （拍照的作用为用组件运动后还返回初始状态）点击工具栏中的 如图 6-2 所示窗口： 出现图 6-2 点击图示箭头即可把当前状态拍照下来。 2添加伺服电机 1 添加电机 1 点击 显示电机窗口，把名称改为 1，从动元件下选择“几何”选择驱动图元点击扣板的右侧面，参照图 元选择大气缸的左侧面，运动 类型选择“平移” ，如图 6-3 所示：图 6-3 点击“轮廓”把规范下改为“速度”模下的 A 值改为“10”点击 显示当前设定的速度。 点击“确定”即可完成伺服电机 1 的设定。27即可2 添加电机 2 点击显示电机窗口， 把名称改为 2， 从动元件下选择 “几何”选择驱动图元点击 2 扣板的上面，参照图元选择 2 气缸的下面，运动类型选 择“平移” 点击“轮廓”把规范下改为“速度”模下的 A 值改为“10”点击“确 。 定”即可完成伺服电机 2 的设定。 3 添加电机 3 点击 显示电机窗口， 把名称改为 3， 从动元件下选择 “几何” 选择驱动图元点击小气缸杆的下面， 参照图元选择小气缸的内侧面， “反 点击 向” ，运动类型选择“平移” 点击“轮廓”把规范下改为“速度”模下的 A 值 。 改为“5”点击“确定”即可完成伺服电机 3 的设定。 4 添加电机 4 点击 显示电机窗口， 把名称改为 4， 从动元件下选择 “几何”选择驱动图元点击小气缸杆的下面，参照图元选择小气缸的内侧面，运动类 型选择“平移” 点击“轮廓”把规范下改为“速度”模下的 A 值改为“5”点 。 击“确定”即可完成伺服电机 4 的设定。 5 添加电机 5 点击 显示电机窗口， 把名称改为 5， 从动元件下选择 “几何” 选择驱动图元点击 2 扣板的上面， 参照图元选择 2 气缸的下面， “反向” 点击 ， 运动类型选择 “平移” 点击 。 “轮廓” 把规范下改为 “速度” 模下的 A 值改为 “20” 点击“确定”即可完成伺服电机 5 的设定。 6 添加电机 6 点击 显示电机窗口， 把名称改为 6， 从动元件下选择 “几何”选择