一种家庭用末端牵引式上肢关节训练器械的虚拟样机设计及其数值分析

当前我国老龄化速度进一步加快,老年人急需借助于一种能有效训练肩、肘和腕关节的上肢关节训练器械来辅助锻炼。而现有的上肢关节训练器械或机械结构复杂,或控制系统复杂,或功能比较单一,价格高昂也是其缺点之一,一般家庭难以承受。文中基于NX和CATIA设计了一种家庭用末端牵引式新型多功能上肢关节训练器械,确定了训练器械关键设计参数取值变化方式和方法,实现了圆弧曲线运动、近似椭圆曲线运动和圆周曲线运动等多种运动形式,并着重对上肢关节训练器械重要设计指标:圆弧曲线运动角度θ_(a)、角速度ω_(a)、近似椭圆曲线运动角度θ_(b)、角速度ω_(b)、圆周曲线运动半径r_(c)和角速度ω_(c)进行了虚拟样机数值分析和人机工程学数值分析。分析结果显示,人体上肢各关节活动度均在手臂ROM范围之内该结果为上肢关节训练器械物理样机的试制提供了重要的参考依据。

下肢外骨骼虚拟样机设计研究

步态分析是外骨骼机器人设计中不可或缺的技术环节。以人体步态运动规律作为下肢外骨骼运动姿态控制的基础,有利于实现良好的人机匹配。采用Vicon运动分析系统进行了运动学实验与分析。在人机交互的基础上,拓展人的运动功能,因此在下肢功能障碍患者康复训练、老年人及正常人助力行走、单兵装备中获得广泛关注与应用。以人机功能匹配为设计出发点,采用Vicon运动分析系统进行了步态行走实验,以步态参数作为下肢外骨骼运动控制依据。通过ADMAS运动仿真与拉格朗日方程计算结合的方式,得出动力学参数。进而完成了一款兼顾行走助力功能与低成本的下肢外骨骼虚拟样机设计。

轨道式焊接机器人的虚拟样机设计与仿真

针对受损的水轮机叶片等具有空间复杂曲面结构,在其安装位置直接进行修复工作,设计了一种基于移动平台的焊接机器人虚拟样机。为确定焊枪末端与机器人6个关节之间的运动关系,建立虚拟样机DH坐标系,借助Matlab软件得到运动学方程正、逆解。将在Solid Works软件中建立的焊接机器人三维模型,导入ADAMS仿真软件进行运动学分析。仿真结果表明:机器人在狭窄空间启动时,由滑动、转动关节运动引起的焊枪末端空间位移变化小,速度、加速度曲线变化平缓,无任何突变,证明了该虚拟样机设计的有效性,满足基坑内的焊接工作要求。

四缸发动机虚拟样机设计与分析

为了降低研制成本,缩短研制周期,采用Pro/E设计四缸发动机的虚拟样机;同时,对其进行仿真分析,验证其运动的干涉性和合理性,并得出四缸发动机各缸重要参数的数据图形,并对曲轴连杆进行了有限元分析,分析结果可为物理样机的设计及制造奠定基础。

基于SolidWorks和MIDAS的变位机虚拟样机设计与有限元分析

变位机是焊接工件时对焊缝位置进行调整的装置。应用三维设计软件SolidWorks建立变位机三维模型,使用有限元分析软件MIDAS建立有限元模型,对变位机进行有限元静态和模态分析,得到了变位机的静态形变、固有频率和振型,实现了变位机的虚拟样机设计。

大型筒节翻转机基于Solidworks的虚拟样机设计及性能仿真分析

大型筒节翻转机是一种用于对大型筒节进行调运、输送、翻转、加工等操作的设备。其主要结构由直角框架绕转轴双向旋转构成,实现将大型筒节的轴线由水平方向转成垂直方向或由垂直方向转成水平方向的操作。由于大型筒节及翻转机自身的重量都很大,因此其结构性能的可靠性是整个设计的重点内容。本研究主要是利用Solidworks软件的虚拟建模及其COS-MOSWorks模块的有限元仿真分析功能高效的完成对翻转机的概念设计,简化整体设计过程,并对设计参数实现系列化处理。

基于Solidworks的升降辊虚拟样机设计及强度仿真分析

打捆机升降台又称为举升平台,其功用可概括托起材料,使材料到达一定位置,进行打捆动作的设备,其采用液压缸和连杆机构配合的方式实现并完成动作,其优点为传动平稳、惯性小、动作灵敏和简化机构等,主要结构由液压缸、连杆机构和升降辊组成。由于升降台托起的材料重量很大,因此其升降辊的强度是整体研究的重点内容。本研究主要是在理论分析结果的基础上,利用SolidWorks软件进行虚拟建模和有限元仿真分析,从而确定设计的合理性。

多连杆压力机虚拟样机设计平台的研究

一、前言在传统的压力机设计过程中,设计人员首先必须根据压力加工工艺和生产规模的要求,进行初步设计。经过分析、计算,对初步设计的结果进行确认。然后,进行压力机的原始设计。根据零部件图纸,制造出物理样机。通过对物理样机的功能测试,对原始设计进行评价。当物理样机的功能不能满足设计要求时,必须先修改设计,然后修改物理样机,再进行测试,直到满足设计要求。由于设计的不准确性,物理样机不同于产品本身,必须在许多地方容许或易于调整,无疑增加了制造成本和难度。因此,传统的设计模式设计周期长,费用高,很难达到最优化的结果。虚拟样机技术为打破传统设计程式的束缚提供了一条崭新的途径。

基于人工鱼群算法的智能交流接触器虚拟样机优化设计

人工鱼群算法是一种新型的随机搜索优化算法,为求解组合的复杂优化问题提供了一种新的方法。基于网格划分策略和禁忌搜索算法的改进型人工鱼群算法使优化过程能够更好地取得全局最优精确解。本文将改进型人工鱼群算法引入到智能交流接触器吸合与释放全动态过程控制参数和机构结构参数的优化设计中,不仅取得了综合优化的效果,而且保证了机构的快速释放,为实现可靠的微电弧能量分断奠定基础。本文提出了智能交流接触器虚拟样机动态优化设计的思路。

机电一体化产品虚拟样机协同体系设计及其模型建构

本文在机电一体化的背景下,分析探讨了虚拟样机设计和建模,旨在提高产品设计的效率,实现企业的快速发展。

虚拟样机技术在外啮合齿轮泵设计中的应用研究

本文把虚拟样机技术引入到外啮合齿轮泵的设计中,建立了齿轮泵的可视化虚拟样机模型,实现了齿轮泵的模拟仿真分析,该项研究为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效的方法与经验,其应用前景十分广阔。

三自由度机器人虚拟样机控制系统参数分析

三自由度机器人是常见的工业机器人,其控制系统常采用经典控制模式。为了研究机械臂3个独立力矩输入变量的内在联系及其对系统的影响,通过Solidworks—ADAMS软件建立虚拟样机;借助Simulink的S函数,基于D-H坐标系的三自由度机械臂动力学方程,设计虚拟样机的PID控制系统,进行ADAMS-Simulink联合仿真;通过调试S函数控制程序的内部参数,改变不同控制输入,分析轨迹跟踪情况,总结出不同控制参数与系统输出的内在联系。仿真结果表明,PID控制下的三自由度机械臂电机存在着耦合性;调整合适的参数值,能够克服三自由度机械臂耦合性带来的一些不利影响。

基于图像测量的智能交流接触器设计技术

提出基于高速摄像机图像测量与处理的智能电器动态特性测试、设计思路与方案。以智能交流接触器动态过程测试为实例,介绍基于高速摄像机的智能交流接触器动态特性测试装置的测试原理、图像处理理论与方法。应用该测试装置,对智能交流接触器动作机构吸合、释放过程动态特性的ANSYS-ADAMS综合仿真结果进行验证,证明了仿真计算方法的正确性。该测试原理与图像处理方法不仅适用于智能交流接触器研究,而且适用于其它电器的智能化研究。

基于Adams与SolidWorks的单斗反铲液压挖掘机工作装置设计及仿真

通过对单斗反铲液压挖掘机工作装置原理的分析,运用比拟法寻找待设计机器与同类型样机的比拟关系,参照样机来确定工作装置各部件上的铰接点位置并且确定工作装置结构方案和主要特性参数以及各部件的具体结构形式和尺寸参数并对其进行校核。然后运用虚拟样机设计法,借助计算机可视化技术及三维设计软计技术,建立待设计机型的三维模型。在设计阶段即可观察到机器的装配关系、运动关系,以及进一步分析机器的动力学特性等各项性能。

一种锥束口腔CT扫描装置的设计及仿真

为了提高口腔CT机的成像质量、减少成本、确保安全可靠,设计了一种新型的口腔CT机扫描装置机械结构。通过对口腔CT成像原理以及目前设备现状进行分析和探索,针对成像过程中机械精度要求,构建该装置总体设计方案,改善目前设备中的传动方案,采用虚拟样机技术进行三维建模,并用SolidWorks simulation模块对设计好的模型关键零部件进行静力学分析,借助Adams软件进行运动学仿真。仿真结果表明本设计精度高、成本低、安全可靠。

舞动的屏,灵动的臂——简述汉秀剧场LED机械臂系统

介绍武汉万达汉秀剧场中3套六自由度LED机械臂系统的工艺要求、结构组成、主要功能、性能参数以及技术特点。

计算机预测、排版、绘图等

0316032一种机构系统的虚拟样机设计[刊]/吕美玉∥计算机工程与应用.—2002.38(24).—225 227(L)基于机构原理的机械系统设计往往是一个比较复杂的过程。文章以贴标机设计为例,借助虚拟原型和CAE 技术,实现了一种贴标机的虚拟样机设计,并进行了参数设计优化、虚拟样机仿真和设计验证。