利用UG軟件強(qiáng)大的建模功能，對(duì)所設(shè)計(jì)的鍛造機(jī)械手進(jìn)行三維實(shí)體建模，然后根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求，通過(guò)UG和ADAMS良好的數(shù)據(jù)接口，將模型數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入ADAMS。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，研究了各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，并對(duì)各關(guān)節(jié)的角位移、角速度和角加速度的變化進(jìn)行了測(cè)量，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。

在保證鍛造機(jī)械實(shí)現(xiàn)功能的前提下，首先對(duì)其三維實(shí)體模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，如圖1所示。

圖1 基于UG軟件的機(jī)械手簡(jiǎn)化三維模型

注：1、工件輸入帶；2、鍛造臺(tái) 1；3、機(jī)械手；4、鍛造臺(tái) 2；5、工件輸出帶

然后，將三維模型導(dǎo)入到ADAMS中，添加相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)副約束和驅(qū)動(dòng)約束，如圖2所示。

圖2 ADAMS環(huán)境下的鍛造機(jī)械手仿真模型

最后得出各個(gè)關(guān)節(jié)的角位移、角速度和角加速度的變化曲線分別如圖3，圖4和圖5所示。

通過(guò)觀察各個(gè)關(guān)節(jié)的角位移、角速度和角加速度的變化曲線可以看出，各關(guān)節(jié)的角位移、角加速度、角加速度平穩(wěn)，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的五自由度送料機(jī)械手的合理性。

圖3 各旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)角位移變化曲線

圖4 各旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)角速度變化曲線

圖5 各旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)角加速度變化曲線

結(jié)合工業(yè)自動(dòng)鍛造管道的應(yīng)用對(duì)象，選擇了機(jī)械手實(shí)現(xiàn)的功能。首先對(duì)鍛造機(jī)械手的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模和虛擬裝配，并對(duì)部分關(guān)鍵部件的強(qiáng)度進(jìn)行了校核。然后利用ADAMS軟件對(duì)機(jī)械手模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，生成了機(jī)器人的角位移、角速度和角加速度曲線。通過(guò)對(duì)各曲線的觀測(cè)，驗(yàn)證了機(jī)械手的合理性。為下一步機(jī)械手的智能控制提供了一定的參考。