Моделирование кинематических и силовых характеристик кистевого захвата робототехнического комплекса "ВАРАН"
Целью проведения моделирования кистевого захвата было определение силовых и кинематических характеристик, определенных в ТЗ, необходимой мощности приводных двигателей.
Исходными данными для моделирования являются: 3х-мерная модель узла, выполненная в Autodesk Inventor Series 10 (рис. 1), условия работы, требования и нагрузки, определенные ТЗ.
Геометрическую модель кистевого захвата импортируем в среду моделирования кинематики, прочности и тепла – MSC.visualNastran 4D (рис. 2). Соединяем детали связями, соответствующими их конструктивным назначениям. Прикладываем исходные нагрузки, устанавливаем параметры моделирования кинематики.
На первом этапе моделирования получаем картину кинематики кистевого захвата. Базовое движение включает в себя захват предмета и поворот на 90°.
На втором этапе прикладываем реальные силовые нагрузки: вес и габариты перемещаемого предмета. Исследуем реакции ходового винта привода захвата и инерционные характеристики узла - момент сопротивления.
На рис. 3 представлена модель кистевого захвата с перемещаемым предметом. В качестве перемещаемого предмета выбран лом - металлический цилиндр весом 20 кг.
Моделирование проводилось во временном интервале 0-0,5 сек - захват предмета и 0,5-1,5 сек - поворот на 90°.
График изменения силы реакции зажимного устройства представлен на рис. 4
На рис. 5 представлен график изменения момента сопротивления поворотного винта механизма привода поворота кистевого захвата
Заключение: В результате моделирования получена картина кинематики движения кистевого захвата, реакция зажимного устройства и момент сопротивления поворотного винта механизма привода поворота кистевого захвата.