聲明

文中涉及到機器蜘蛛的仿真分析,

對於蜘蛛感到不適的朋友,

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千萬不要再往下看啦!

 

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1

綜述

 

 

本文通過多體動力學分析對蜘蛛的爬行過程進行了模擬,包含關鍵部位柔性體建模、驅動原理分析、爬行過程中的接觸力及應力分析等。機器蜘蛛在Altair MotionSolve™ 中模擬主要包括以下幾點:

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學習目標:

  • 增加NLFE電纜來代表液壓管線;
  • 使用3D接觸來評估爪子和地面之間的負載。

模型渲染預覽:

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2

多體動力學模型建模過程

 

 

 

01

 

導入CAD數據;

图片1.png

 

02

 

在蜘蛛腿上添加鉸鏈連接;

图片2.png

 

03

 

添加代表液壓執行機構的動作;

在Activate中,運動可以被現實的執行器代替(可選);

 

04

 

運行這個簡單模型;

 

在以上模型的基礎上增加非線性體的線纜:

 

 

05

 

創建沒有載荷的非線性線纜配置;

 

06

 

通過坐標到線纜位置定義放置在液壓管電纜;

图片3.png

 

07

 

使用MotionSolve 命令保存預加載配置下的線纜;

<save< span="">

  model_file = "Cable_preloaded_state.xml"

/>

 

08

 

運行模型;

 

09

 

運行Python 腳本NLFE_generate_loaded_csv.py ,提取NLFE Body 的加載狀態並保存到CSV 文件中;

 

10

 

使用NLFE Connectivity 選項卡的Loaded View 中的Import Points 選項將CSV 文件導入到MotionView 中;

图片4.png

(點擊圖片可查看高清大圖)

 

11

 

取消將電纜放置在液壓管上的動作;

图片5.png
 

12

 

運行模型;

 

 

3

模擬分析

 

 

模擬過程:

 

  • 機器蜘蛛運動模擬;

參考模型:Robot_Spider_01.mdl

  • 液壓管路模擬,提取相應的力;

參考模型: Robot_Spider_02_cables_positioning.mdl

  • 完整狀態模擬;

參考模型:Robot_Spider_03_complete.mdl

(模型下載鏈接見文末)

图片6.png

 

 

 

 

 

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結果讀取:

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ezgif-5-be418fba3564.gif

图片7.png

 

 

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图片9.png

 

4

總結

 

 

本文對機械蜘蛛的運動過程進行多體動力學模擬分析,關鍵部位柔性體建模,並輸出其工作過程的接觸力、應力等結果;通過這些結果的輸出,為本體結構設計提供依據。

 

 

5

模型下載

 

 

點擊下方鏈接下載本期機械蜘蛛仿真模型,您只需註冊一次即可額外獲取頁面中所有MBS模型,後續我們還會在此鏈接裡持續更新模型文件,方便大家學習參考,建議您在電腦端打開鏈接進行下載

 

 

本期模型編號及名稱:

105_機器蜘蛛多體動力學仿真分析_RobotSpider

因模型文件較大,下載需要緩衝,請耐心等待~

 

 

6

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主要負責多體動力學、疲勞、結構分析和優化等相關技術支援和專案諮詢工作,先後參與汽車、家電、重工等多個行業的相關項目。

 

 

 

Altair澳汰爾

 

 

Altair(納斯達克股票代碼:ALTR)是一家全球技術公司,在仿真、高性能計算(HPC) 和人工智能(AI) 等領域提供軟件和雲解決方案。Altair 能使跨越廣泛行業的企業們在連接的世界中更高效地競爭,並創造更可持續的未來。

 

公司總部位於美國密西根州,服務於12000多家全球企業,應用行業包括汽車、消費電子、航空航天、能源、機車車輛、造船、國防軍工、金融、零售等。

 

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www.altair.com.tw

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