機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用(NX MCD) 課件全套 第1-9章 UG介紹、MCD介紹-工業(yè)機(jī)器人集成系統(tǒng)

機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用《機(jī)電概念設(shè)計(jì)與仿真》針對(duì)機(jī)械電子工程本科專業(yè)開設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生熟悉UG常用三維實(shí)體建模、裝配命令，綜合運(yùn)用三維CAD技術(shù)、運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)、PLC控制技術(shù)，結(jié)合典型工程案例，循序漸進(jìn)地掌握各類機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析方法，為今后的相關(guān)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。1課程介紹1課程介紹問：數(shù)字化孿生技術(shù)和UG之間有什么關(guān)系？答：UG軟件提供了一個(gè)基本虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計(jì)到真正的加工實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，可以較好的優(yōu)化企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作；實(shí)現(xiàn)知識(shí)驅(qū)動(dòng)和利用知識(shí)庫(kù)進(jìn)行建模。問：智能制造系統(tǒng)和數(shù)字化雙胞胎技術(shù)之間的關(guān)系？答：智能制造系統(tǒng)首先需要感知、建模，然后才能分析推理。因此，如果沒有數(shù)字化雙胞胎技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)體系的準(zhǔn)確模型化描述，則難以構(gòu)建后續(xù)的智能制造系統(tǒng)。問：什么是數(shù)字孿生技術(shù)？答：數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。1課程介紹1教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單機(jī)械臂掌握UG創(chuàng)建三維實(shí)體模型的方法；掌握零件裝配方法；UG工程圖繪制方法；扭尾機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真強(qiáng)化UG三維模型、裝配方法；MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置方法；6軸機(jī)器人強(qiáng)化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；機(jī)器人路徑規(guī)劃；控制面板彈簧阻尼器、顯示更改器設(shè)置；運(yùn)行時(shí)表達(dá)式、仿真序列；機(jī)器人搬運(yùn)站深化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；深化運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；路徑規(guī)劃；深化仿真序列；視覺檢測(cè)站深化對(duì)象源、對(duì)象收集器、對(duì)象變換器；深化運(yùn)行時(shí)表達(dá)式；PLCSIM虛擬調(diào)試機(jī)器人沖壓站精通MCD機(jī)電對(duì)象設(shè)置；仿真序列；進(jìn)圖PLC與MCD聯(lián)調(diào)技術(shù)。課程介紹1教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單機(jī)械臂掌握UG創(chuàng)建三維實(shí)體模型的方法；掌握零件裝配方法；UG工程圖繪制方法；扭尾機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真強(qiáng)化UG三維模型、裝配方法；MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置方法；6軸機(jī)器人強(qiáng)化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；機(jī)器人路徑規(guī)劃；控制面板彈簧阻尼器、顯示更改器設(shè)置；運(yùn)行時(shí)表達(dá)式、仿真序列；機(jī)器人搬運(yùn)站深化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；深化運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；路徑規(guī)劃；深化仿真序列；視覺檢測(cè)站深化對(duì)象源、對(duì)象收集器、對(duì)象變換器；深化運(yùn)行時(shí)表達(dá)式；PLCSIM虛擬調(diào)試機(jī)器人沖壓站精通MCD機(jī)電對(duì)象設(shè)置；仿真序列；進(jìn)圖PLC與MCD聯(lián)調(diào)技術(shù)。課程介紹1教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單機(jī)械臂掌握UG創(chuàng)建三維實(shí)體模型的方法；掌握零件裝配方法；UG工程圖繪制方法；扭尾機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真強(qiáng)化UG三維模型、裝配方法；MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置方法；6軸機(jī)器人強(qiáng)化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；機(jī)器人路徑規(guī)劃；控制面板彈簧阻尼器、顯示更改器設(shè)置；運(yùn)行時(shí)表達(dá)式、仿真序列；機(jī)器人搬運(yùn)站深化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；深化運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；路徑規(guī)劃；深化仿真序列；視覺檢測(cè)站深化對(duì)象源、對(duì)象收集器、對(duì)象變換器；深化運(yùn)行時(shí)表達(dá)式；PLCSIM虛擬調(diào)試機(jī)器人沖壓站精通MCD機(jī)電對(duì)象設(shè)置；仿真序列；進(jìn)圖PLC與MCD聯(lián)調(diào)技術(shù)。課程介紹1教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單機(jī)械臂掌握UG創(chuàng)建三維實(shí)體模型的方法；掌握零件裝配方法；UG工程圖繪制方法；扭尾機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真強(qiáng)化UG三維模型、裝配方法；MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置方法；6軸機(jī)器人強(qiáng)化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；機(jī)器人路徑規(guī)劃；控制面板彈簧阻尼器、顯示更改器設(shè)置；運(yùn)行時(shí)表達(dá)式、仿真序列；機(jī)器人搬運(yùn)站深化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；深化運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；路徑規(guī)劃；深化仿真序列；視覺檢測(cè)站深化對(duì)象源、對(duì)象收集器、對(duì)象變換器；深化運(yùn)行時(shí)表達(dá)式；PLCSIM虛擬調(diào)試機(jī)器人沖壓站精通MCD機(jī)電對(duì)象設(shè)置；仿真序列；進(jìn)圖PLC與MCD聯(lián)調(diào)技術(shù)。課程介紹1教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單機(jī)械臂掌握UG創(chuàng)建三維實(shí)體模型的方法；掌握零件裝配方法；UG工程圖繪制方法；扭尾機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真強(qiáng)化UG三維模型、裝配方法；MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置方法；6軸機(jī)器人強(qiáng)化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；機(jī)器人路徑規(guī)劃；控制面板彈簧阻尼器、顯示更改器設(shè)置；運(yùn)行時(shí)表達(dá)式、仿真序列；機(jī)器人搬運(yùn)站深化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；深化運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；路徑規(guī)劃；深化仿真序列；視覺檢測(cè)站深化對(duì)象源、對(duì)象收集器、對(duì)象變換器；深化運(yùn)行時(shí)表達(dá)式；PLCSIM虛擬調(diào)試機(jī)器人沖壓站精通MCD機(jī)電對(duì)象設(shè)置；仿真序列；進(jìn)圖PLC與MCD聯(lián)調(diào)技術(shù)。課程介紹1教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單機(jī)械臂掌握UG創(chuàng)建三維實(shí)體模型的方法；掌握零件裝配方法；UG工程圖繪制方法；扭尾機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真強(qiáng)化UG三維模型、裝配方法；MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置方法；6軸機(jī)器人強(qiáng)化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；機(jī)器人路徑規(guī)劃；控制面板彈簧阻尼器、顯示更改器設(shè)置；運(yùn)行時(shí)表達(dá)式、仿真序列；機(jī)器人搬運(yùn)站深化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；深化運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；路徑規(guī)劃；深化仿真序列；視覺檢測(cè)站深化對(duì)象源、對(duì)象收集器、對(duì)象變換器；深化運(yùn)行時(shí)表達(dá)式；PLCSIM虛擬調(diào)試機(jī)器人沖壓站精通MCD機(jī)電對(duì)象設(shè)置；仿真序列；進(jìn)圖PLC與MCD聯(lián)調(diào)技術(shù)。課程介紹1教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單機(jī)械臂掌握UG創(chuàng)建三維實(shí)體模型的方法；掌握零件裝配方法；UG工程圖繪制方法；扭尾機(jī)械手運(yùn)動(dòng)仿真強(qiáng)化UG三維模型、裝配方法；MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置方法；6軸機(jī)器人強(qiáng)化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；機(jī)器人路徑規(guī)劃；控制面板彈簧阻尼器、顯示更改器設(shè)置；運(yùn)行時(shí)表達(dá)式、仿真序列；機(jī)器人搬運(yùn)站深化MCD機(jī)電對(duì)象剛體、運(yùn)動(dòng)副設(shè)置；深化運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)置；路徑規(guī)劃；深化仿真序列；視覺檢測(cè)站深化對(duì)象源、對(duì)象收集器、對(duì)象變換器；深化運(yùn)行時(shí)表達(dá)式；PLCSIM虛擬調(diào)試機(jī)器人沖壓站精通MCD機(jī)電對(duì)象設(shè)置；仿真序列；精通PLC與MCD聯(lián)調(diào)技術(shù)。課程介紹數(shù)字孿生介紹1教室1教室2實(shí)訓(xùn)室1實(shí)訓(xùn)室2物理世界數(shù)字孿生數(shù)據(jù)流決策流數(shù)字孿生的實(shí)質(zhì)是建立現(xiàn)實(shí)世界物理系統(tǒng)的虛擬數(shù)字鏡像，包含產(chǎn)品數(shù)字化、設(shè)備數(shù)字化、工藝流程數(shù)字化、PLM、MES、TIA等從技術(shù)角度，數(shù)字孿生集成了建模與仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)，物聯(lián)網(wǎng)、云邊協(xié)同以及人工智能等技術(shù)。謝謝您的聆聽!NX介紹UGNX軟件提供了一個(gè)基本虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計(jì)到真正的加工實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作；實(shí)現(xiàn)了知識(shí)驅(qū)動(dòng)和利用知識(shí)庫(kù)進(jìn)行建模，同時(shí)能自上而下進(jìn)行設(shè)計(jì)子系統(tǒng)和接口，是完整的系統(tǒng)庫(kù)的建模。

UG基于特征的建模方法，采用參數(shù)控制。

1NX介紹

機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)解決方案（MCD）將機(jī)械自動(dòng)化與電氣和軟件結(jié)合起來，包括機(jī)械，機(jī)電，傳感器，驅(qū)動(dòng)等多個(gè)領(lǐng)域部件的概念設(shè)計(jì)，工程師們可用于新產(chǎn)品集成管理，機(jī)械設(shè)計(jì)，電氣，自動(dòng)化等專業(yè)概念的3D建模和仿真，提供了機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)過程中硬件在軟件環(huán)境中仿真調(diào)試，通過虛擬設(shè)備與PLC連接，對(duì)產(chǎn)品可靠性進(jìn)行虛擬調(diào)試。MCD可加快機(jī)械、電氣和軟件設(shè)計(jì)等學(xué)科產(chǎn)品的開發(fā)速度，是工作領(lǐng)域中不可或缺的工具。設(shè)計(jì)迭代產(chǎn)生的誤差進(jìn)一步降低，成為一個(gè)綜合各學(xué)科領(lǐng)域的研發(fā)平臺(tái)。

1NX介紹1NX介紹1問：?jiǎn)柺裁丛谟械慕滩幕蛘n程中稱呼該軟件為UG，有的則稱呼為NX，還有的稱之為UGNX？答：UG，NX和UGNX表征的都是同一款軟件，UG是經(jīng)過了多次被收購(gòu)（最后被西門子收購(gòu)），逐步演變成現(xiàn)在的UGNX或NX，所以UG跟NX本質(zhì)上同一軟件，只是版本不一樣而已。問：MCD是什么，他和UG之間的關(guān)系是？答：MCD（機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)）是UG軟件中的一個(gè)模塊。該模塊可以將機(jī)械自動(dòng)化與電氣和軟件結(jié)合起來，組包括機(jī)械、機(jī)電、傳感器、驅(qū)動(dòng)等多個(gè)領(lǐng)域部件的概念設(shè)計(jì)，工程師們可以用于新產(chǎn)品集成管理，機(jī)械設(shè)計(jì)，電氣，自動(dòng)化等專業(yè)概念的3D建模和仿真，提供了機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)過程中硬件在環(huán)境中仿真調(diào)試，通過虛擬設(shè)備與PLC連接，對(duì)產(chǎn)品可靠性進(jìn)行虛擬調(diào)試。NX介紹啟動(dòng)UG通過雙擊桌面UG快捷方式圖表，或者單擊“開始”

“SiemensNX”

“NX”命令，即可啟動(dòng)UG，進(jìn)入開始界面。

1UG歡迎界面NX介紹新建零件文件單擊“文件”→“新建”命令，彈出“新建”對(duì)話框，新建模型文件。

1“新建”對(duì)話框NX介紹打開零件文件單擊“文件”→“打開”命令，彈出“打開”對(duì)話框，可以打開已有文件，支持的文件類型包括：部件文件.prt、用戶自定義特征文件.udf、SolidEdge裝配文件.asm、SlidEdge部件文件.par、SolidEdge鈑金文件.psm和書簽.bkm等。

1打開模型文件NX介紹11.標(biāo)題欄4.導(dǎo)航欄2.工具欄3.菜單欄5.繪圖區(qū)6.狀態(tài)欄NX介紹文件——首選項(xiàng)——用戶界面——布局：定制修改部件顏色常用菜單命令菜單——工具——定制菜單——格式——圖層設(shè)置顯示/隱藏編輯截面選擇對(duì)象

1NX介紹11.用戶界面首選項(xiàng)單擊“文件”→“首選項(xiàng)”→“用戶界面”命令，彈出“用戶界面首選項(xiàng)”對(duì)話框，如下圖所示。用戶界面首選項(xiàng)對(duì)話框Tips:①用戶可以按照個(gè)人繪圖習(xí)慣對(duì)相關(guān)設(shè)置進(jìn)行修正，例如可以在“主題”

“類別”改為“經(jīng)典”，則整體主題呈現(xiàn)出黑色—和低版本UG的操作界面相統(tǒng)一；②修正設(shè)置后，需要單擊“應(yīng)用”才能設(shè)置的應(yīng)用。NX介紹12.定制工具菜單定制工具菜單需要進(jìn)入“定制”對(duì)話框（如下左圖所示），有兩種路徑可以進(jìn)入此對(duì)話框，分別為：①單擊“菜單”

“工具”

“定制”命令；②單擊“繪圖區(qū)”右上角的“小三角”圖標(biāo)。單擊定制對(duì)話框Tips:①可以定制菜單欄里面的按鈕內(nèi)容；②可以定制快捷按鍵；②可以定制工具欄里面的工具內(nèi)容；③可以定制圖標(biāo)大小和工具是否顯示。NX介紹13.圖層圖層是為了便于我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)對(duì)部件的管理，通常將各個(gè)部件放在不同的工作層中進(jìn)行設(shè)計(jì)、編輯及保存等操作。如果要對(duì)某個(gè)部件進(jìn)行編輯修改，只需將部件所在圖層設(shè)置為當(dāng)前的工作圖層。圖層編輯路徑Tips:①也可以通過單擊“菜單”→“格式”→“圖層設(shè)置”命令，進(jìn)入“圖層設(shè)置”對(duì)話框；NX介紹14.顯示與隱藏單擊“視圖”→“顯示和隱藏”命令或通過快捷鍵“Ctrl+W”，彈出“顯示和隱藏”對(duì)話框，在類型樹中顯示不同類型對(duì)象，單擊“+”按鈕顯示指定類型對(duì)象，單擊“-”按鈕，隱藏指定類型對(duì)象，單擊“關(guān)閉”按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，Tips:當(dāng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，存在較多的部件相互交疊時(shí)，建議使用圖層，當(dāng)重復(fù)交疊的部件較少時(shí)，建議使用隱藏與顯示；顯示與隱藏對(duì)話框NX介紹15.視圖剖視單擊“視圖”→“編輯截面”命令，彈出“視圖剖視”對(duì)話框，設(shè)置“截面名”，選擇截面方向，可以通過偏置數(shù)值來調(diào)節(jié)截面位置，單擊“確定”按鈕，生成截面。視圖剖切對(duì)話框NX介紹16.用戶默認(rèn)設(shè)置“菜單”

“文件”

“實(shí)用工具”顏色詳細(xì)色號(hào)用戶默認(rèn)設(shè)置對(duì)話框NX介紹鼠標(biāo)左鍵：點(diǎn)選；左鍵是使用率最高的，打開軟件，選擇工具，選擇對(duì)象都用到它。在工作區(qū)點(diǎn)擊則彈出一組快捷鍵，可要據(jù)需要選擇使用，比再?gòu)牟藛螜谶x用快多了；鼠標(biāo)右鍵：點(diǎn)擊；在工作區(qū)點(diǎn)擊則會(huì)彈出更多的快捷菜單選擇，可據(jù)需要選擇使用；在菜單欄點(diǎn)擊，則會(huì)彈出自定義菜單選項(xiàng)，可進(jìn)行菜單界面設(shè)置。長(zhǎng)按右鍵則會(huì)彈熱鍵快捷鍵；鼠標(biāo)中鍵：長(zhǎng)按，在工作區(qū)內(nèi)會(huì)旋轉(zhuǎn)對(duì)象視圖，這也是最常用的。滾動(dòng)滾輪，工作區(qū)內(nèi)的對(duì)象視圖會(huì)進(jìn)行收縮；還有一種就是組合鍵。中鍵+左鍵（Ctrl），縮放視圖，中鍵+右鍵（Shift），移動(dòng)視圖。Shift+左鍵，取消；

1左鍵（MB1）選擇和編輯圖形中鍵（MB2）縮放/旋轉(zhuǎn)/“OK”右鍵（MB3）顯示右鍵菜單三維建模/草圖繪制

21.創(chuàng)建草圖①電腦自帶三個(gè)互相垂直的面，即XY/XZ/YZ平面；②曲線-創(chuàng)建草圖，草圖屬于二維平面；③指定平面的時(shí)候可以創(chuàng)建一個(gè)平面和指定參考方向草圖創(chuàng)建對(duì)話框Tips:①點(diǎn)生線，線生面，面生實(shí)體，所以，草圖的創(chuàng)建與繪制常常作為前置工作出現(xiàn)在拉伸、旋轉(zhuǎn)特征創(chuàng)建中。②草圖方向是用來確定草圖中X軸的方向，該方向可以和基準(zhǔn)坐標(biāo)系的X軸方向不一致。1.繪圖工具2.約束工具3.捕捉工具進(jìn)入草圖后的工具欄界面三維建模/草圖繪制

22.繪制草圖（直線和圓）①需要開啟“捕捉”，自動(dòng)添加約束打開；②可以先繪制圖形，后標(biāo)注尺寸，運(yùn)用尺寸來驅(qū)動(dòng)元素，稱為參數(shù)化；③尺寸可以輸入數(shù)值或者算式；④可以自定義添加約束關(guān)系；如何固定（直線和圓）:①通過尺寸表注，固定直線/圓到基準(zhǔn)線的距離。②通過約束工具，將直線/圓通過多種范式的約束，進(jìn)行固定。直線的繪圖與固定Tips:①如右圖所示，我們直接表注的尺寸，以“深藍(lán)色”進(jìn)行表征；②自動(dòng)尺表注的尺寸，則以“咖啡色”進(jìn)行表征；③如右圖所示，當(dāng)前直線在Y周方向仍然存在一個(gè)自由度。坐標(biāo)/極坐標(biāo)形式輸入點(diǎn)信息圓的兩種確定方式三維建模/草圖繪制

23.繪制草圖（約束工具）UG中有兩種范式的約束工具分別為：尺寸約束和幾何約束。①尺寸約束就是為草圖標(biāo)注尺寸，使草圖滿足設(shè)計(jì)要求并讓草圖固定。②幾何約束一般用于定位草圖對(duì)象和確定草圖對(duì)象之間的關(guān)系。兩種約束的對(duì)話框如下圖所示。幾何約束對(duì)話框要約束（移動(dòng)）的曲線約束到（相對(duì)固定）的曲線將鼠標(biāo)放在特定約束工具上，會(huì)有提示約束方法和約束內(nèi)容尺寸約束對(duì)話框三維建模/草圖繪制

24.繪制草圖（練習(xí)題）運(yùn)用直線/圓工具、草圖約束工具繪制右側(cè)草圖；Tips:①優(yōu)先繪制基準(zhǔn)線條；②優(yōu)先繪制具有確定位置和尺寸信息的曲線；③信息不全的曲線，借助草圖約束進(jìn)行固定；④該練習(xí)題建議按照一定順序（上而下，左而右）繪制；三維建模/草圖繪制

2三維建模/草圖繪制25.拉伸特征拉伸命令用于沿著矢量拉伸截面來創(chuàng)建特征。在特征組中單擊拉伸按鈕，彈出拉伸對(duì)話框。①表區(qū)域驅(qū)動(dòng)（截面）：截面是指拉伸特征的截面曲線，他可以是開放的曲線（拉伸成為片體），也可以是閉合曲線（拉伸成為體）；②方向：確定拉伸矢量方向及更改拉伸矢量方向；③限制：確定拉伸方式，拉伸方式包括“值”、“對(duì)稱值”，“直至選定”，“直至延伸部分”和“貫通”；三維建模/草圖繪制2三維建模/草圖繪制27.旋轉(zhuǎn)特征旋轉(zhuǎn)命令用于通過繞軸旋轉(zhuǎn)來創(chuàng)建特征。在“特征”組中單擊“旋轉(zhuǎn)”按鈕，彈出“旋轉(zhuǎn)”對(duì)話框，如下圖所示：旋轉(zhuǎn)需要提前繪制好旋轉(zhuǎn)軸，并且繪制草圖只需要繪制一半即可三維建模/草圖繪制2三維建模/草圖繪制2工程圖繪制24.二維工程圖繪制利用UG的Modeling功能構(gòu)建的零件和裝配模型，可以被導(dǎo)引到UG制圖（工程圖）功能中，以快速地生成二維工程圖，由于UG工程圖是基于三維實(shí)體模型的二維投影所得到的二維工程圖，因此工程圖與三維實(shí)體模型是完全關(guān)聯(lián)的。也就是說，實(shí)體模型的尺寸、形狀和位置的任何改變，都會(huì)引起二維工程圖發(fā)生實(shí)時(shí)變化。①圖紙的創(chuàng)建裝配210.裝配UG裝配過程是在裝配中建立部件之間的鏈接關(guān)系，并通過裝配條件在部件之間建立約束關(guān)系來確定部件在產(chǎn)品中的位置。在裝配中，部件的幾何體是被應(yīng)用到裝配中的，而不是復(fù)制到裝配中的。相關(guān)概念：①子裝配。子裝配是在高一級(jí)裝配中被用作組件的裝配，子裝配也擁有自己的組件。子裝配是一個(gè)相對(duì)的概念，任何一個(gè)裝配部件都可以再更高級(jí)的裝配中作為子裝配。②組件。組件是裝配中組件對(duì)象所指向的部件文件，組件可以是單個(gè)部件，也可以是一個(gè)子裝配。組件是被引用到裝配部件中的，而不是復(fù)制到裝配部件中的。③主模型。主模型是供UG軟件各模塊共同引用的部件模型。同一主模型可同時(shí)被工程圖、裝配、加工、機(jī)構(gòu)分析和有限元分析等模塊引用，而主模型被修改時(shí)，相關(guān)應(yīng)用會(huì)自動(dòng)更新。謝謝您的聆聽!機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用MCD環(huán)境介紹啟動(dòng)MCD1.新建2.應(yīng)用模塊常用菜單和工具條

2.1機(jī)電導(dǎo)航器：在MCD中創(chuàng)建的對(duì)象都添加到機(jī)電導(dǎo)航器中，在機(jī)電導(dǎo)航器中MCD對(duì)象被分在不同的文件夾中，例如剛體放在基本機(jī)電對(duì)象文件夾。通過機(jī)電導(dǎo)航器，我們可以：顯示part中存在的MCD對(duì)象根據(jù)名字或者類型排序?qū)x中的對(duì)象進(jìn)行操作通過Contianer組織MCD模型顯示MCD對(duì)象所屬的part

MCD環(huán)境介紹2.1運(yùn)行時(shí)察看器：將MCD對(duì)象添加到運(yùn)行時(shí)察看器中，在仿真的過程中，利用運(yùn)行時(shí)察看器監(jiān)測(cè)值的變化。通過運(yùn)行時(shí)察看器，我們可以：監(jiān)測(cè)對(duì)象參數(shù)值的變化修改對(duì)象參數(shù)值對(duì)整型和雙精度型數(shù)值進(jìn)行畫圖，導(dǎo)出和錄制操作恢復(fù)快照

MCD環(huán)境介紹2.1

運(yùn)行時(shí)表達(dá)式：在MCD中創(chuàng)建的運(yùn)行時(shí)表達(dá)式都將添加到運(yùn)行時(shí)表達(dá)式導(dǎo)航器中。注：1.運(yùn)行時(shí)表達(dá)式導(dǎo)航器只顯示當(dāng)前工作部件的運(yùn)行時(shí)表達(dá)式。

MCD環(huán)境介紹2.1

仿真序列編輯器：仿真序列編輯導(dǎo)航器中顯示機(jī)械系統(tǒng)中創(chuàng)建的所有‘仿真序列’。用于管理‘仿真序列’在何時(shí)或者何種條件下開始執(zhí)行，用來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者其他對(duì)象在不同時(shí)刻的不同狀態(tài)。復(fù)合仿真序列基于事件的仿真序列基于時(shí)間的仿真序列組基于事件的仿真序列與另一個(gè)仿真序列相連鏈接器暫停仿真序列

1245637MCD環(huán)境介紹2.1文件->實(shí)用工具->用戶默認(rèn)設(shè)置首選項(xiàng)->機(jī)電概念設(shè)計(jì)首選項(xiàng)

MCD環(huán)境介紹2.1謝謝您的聆聽!機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用建模裝配2部件4個(gè)：底座1，手臂2，銷釘3，手指4。4個(gè)部件通過裝配組成裝配體建模裝配21、底座1建模裝配21、底座1建模裝配21、底座1（1）創(chuàng)建草圖選擇【菜單】→【插入】→【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令。建模裝配21、底座1（2）拉伸選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令。建模裝配21、底座1（3）創(chuàng)建草圖選擇【菜單】→【插入】→【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令。建模裝配21、底座1（4）拉伸選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令。建模裝配21、底座1（5）創(chuàng)建草圖選擇【菜單】→【插入】→【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令。建模裝配21、底座1（6）拉伸選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令。建模裝配21、底座1（7）孔選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【孔】命令。建模裝配

手臂建模建模裝配建模裝配22、手臂2（1）創(chuàng)建草圖選擇【菜單】→【插入】→【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令。建模裝配22、手臂2（2）拉伸選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令。建模裝配22、手臂2（3）創(chuàng)建草圖選擇【菜單】→【插入】→【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令。建模裝配22、手臂2（4）拉伸選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令。建模裝配22、手臂2（5）創(chuàng)建草圖選擇【菜單】→【插入】→【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令。建模裝配22、手臂2（6）拉伸選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令。建模裝配23、銷釘3建模裝配23、銷釘3（1）創(chuàng)建草圖選擇【菜單】→【插入】→【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令。建模裝配23、銷釘3（2）拉伸選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令。建模裝配23、銷釘3（3）拉伸再次單擊【拉伸】命令，選擇的曲線為下圖箭頭所示直徑為30的圓的邊，指定的矢量為Z軸，開始的距離為0，結(jié)束的距離為50，布爾選擇求和，偏置選擇單側(cè)，值為-6，單擊完成。建模裝配2手指建模建模裝配2手指建模建模裝配24、手指4（1）創(chuàng)建草圖選擇【菜單】→【插入】→【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令。建模裝配24、手指4（2）拉伸選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【拉伸】命令。建模裝配24、手指4（3）再次拉伸

選擇曲線的類型為單條曲線，然后把后面的在連接處停止按鈕打開，指定的矢量為Z軸，開始值為0結(jié)束值為25，布爾選擇求和，如下圖所示。建模裝配24、手指4（4）陣列曲線

選擇【菜單】→【插入】→【設(shè)計(jì)特征】→【陣列特征】命令。建模裝配機(jī)械臂裝配部件4個(gè)：底座1，手臂2，銷釘3，手指4。4個(gè)部件通過裝配組成裝配體建模裝配24、機(jī)械臂裝配（1）添加部件選擇【裝配】→【添加】命令，打開部件底座，選擇放置的位置為絕對(duì)原點(diǎn)。建模裝配24、機(jī)械臂裝配（2）裝配約束選擇【插入】→【裝配】→【組件位置】→【裝配約束】命令，選擇的類型為固定，要約束的幾何體為底座，完成后單擊“確定”按鈕。建模裝配24、機(jī)械臂裝配（1）手臂裝配單擊【添加】，打開部件手臂，選擇放置的位置為通過約束，單擊“確定”。建模裝配24、機(jī)械臂裝配選擇的裝配約束為同心，選擇的對(duì)象為箭頭所示的兩個(gè)圓，完成后單擊“確定”。建模裝配24、機(jī)械臂裝配（2）銷釘裝配單擊【添加】，打開部件銷釘2，選擇放置的位置為通過約束，選擇的裝配約束為同心，操作過程同（1）手臂裝配。繼續(xù)添加手臂和銷釘（后面的銷釘都為銷釘1），直到最后得到如圖所示的裝配圖。建模裝配24、機(jī)械臂裝配（3）手指裝配單擊【添加】，打開部件手指，選擇放置的位置為通過約束，單擊“確定”按鈕，選擇的裝配類型為同心，選擇箭頭所示的兩個(gè)圓，完成；同樣的操作完成另一手指裝配。建模裝配24、機(jī)械臂裝配選擇【移動(dòng)組件】，選擇的組件為剛剛添加的兩個(gè)手指，選擇的運(yùn)動(dòng)為角度，指定的矢量為Y軸指定的軸點(diǎn)為箭頭所示的點(diǎn)的圓心，角度為-90，單擊“確定”按鈕。數(shù)字化雙胞胎機(jī)電對(duì)象1.剛體幾何零件通過定義為剛體組件，賦予質(zhì)量等物理屬性，從而在外部力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，如受到重力落下，如果幾何體沒有定義為剛體，是無法移動(dòng)的。剛體具有以下物理屬性：重心位置和方向平移和轉(zhuǎn)動(dòng)速度質(zhì)量和慣性

2.2機(jī)電對(duì)象1.剛體2.2參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇被定義為剛體的幾何對(duì)象（可選擇多個(gè)）質(zhì)量屬性自動(dòng)：根據(jù)對(duì)象屬性自動(dòng)計(jì)算剛體的重量和慣性矩（自動(dòng)方式下文本框?yàn)榛疑豢奢斎耄┯脩糇远x：用戶在對(duì)應(yīng)文本框中手工輸入質(zhì)量和慣性矩剛體顏色指定顏色，可根據(jù)需要指定剛體顏色無，剛體顯示為白色標(biāo)記選擇對(duì)應(yīng)的標(biāo)記表單，在仿真時(shí)可通過讀寫設(shè)備命令修改物料屬性名稱設(shè)置剛體名稱運(yùn)動(dòng)副2.固定副自由度為零的固定關(guān)節(jié)，一般用于以下操作：將剛體連接到地面上；將兩個(gè)剛體固定連接到一起，被連接剛體跟隨連接件一起運(yùn)動(dòng)。注意：若組件中全為剛體，必須定義一個(gè)固定副。

3運(yùn)動(dòng)副2.固定副

3參數(shù)定義選擇連接件選擇需要連接到固定約束的剛體選擇基本件選擇連接件連接到的剛體，若為空，則連接件連接到背景名稱設(shè)置固定副名稱運(yùn)動(dòng)副3.鉸鏈副組成鉸鏈副的兩關(guān)節(jié)繞某一軸進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，不允許兩者在任何方向進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)。

3參數(shù)定義選擇連接件選擇需要連接到鉸鏈關(guān)節(jié)的剛體選擇基本件選擇連接件連接到的剛體，若為空，則連接件連接到背景指定軸矢量指定鉸鏈副旋轉(zhuǎn)軸指定錨點(diǎn)指定旋轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)起始角仿真開始時(shí)連接件相對(duì)基本件的初始角度限制可在文本框中輸入旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的上下限制角度名稱設(shè)置鉸鏈副名稱運(yùn)動(dòng)副4.滑動(dòng)副定義為滑動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件只能沿一個(gè)方向相對(duì)線性移動(dòng)，不允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

3參數(shù)定義選擇連接件選擇被滑動(dòng)副約束的剛體選擇基本件選擇連接件連接到的剛體，如果為空，連接件連接到背景軸和偏置指定軸矢量：定義滑動(dòng)副運(yùn)行的方向矢量。偏置：定義連接件相對(duì)基本件的初始位置限制使能并定義滑動(dòng)副運(yùn)動(dòng)的上下限距離名稱設(shè)置滑動(dòng)副名稱運(yùn)動(dòng)副5.齒輪副使用齒輪副命令連接兩個(gè)軸運(yùn)動(dòng)副，使它們以固定的比例傳遞運(yùn)動(dòng)。

對(duì)于齒輪副：所選擇的兩個(gè)軸運(yùn)動(dòng)副必須共有同一個(gè)基本件齒輪副的傳動(dòng)比為軸運(yùn)動(dòng)副的速度比齒輪副并未考慮接觸力，例如齒輪齒之間的摩擦力

3運(yùn)動(dòng)副5.速度控制

驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副的剛體以指定的速度運(yùn)動(dòng)，既可以用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也可用于線性運(yùn)動(dòng)?？赏ㄟ^添加傳感器信號(hào)用于停止運(yùn)動(dòng)。為創(chuàng)建更真實(shí)的運(yùn)動(dòng)仿真，可采用以下方法：對(duì)驅(qū)動(dòng)器添加加速度和力限制；通過信號(hào)控制速度控制驅(qū)動(dòng)器的力或力矩；將速度控制用于傳輸面，通過信號(hào)進(jìn)行啟停。

3運(yùn)動(dòng)副5.速度控制

3參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇需要添加速度控制的運(yùn)動(dòng)副軸類型線性：當(dāng)選擇的運(yùn)動(dòng)副為線性運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇角度：當(dāng)選擇的運(yùn)動(dòng)副為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇約束當(dāng)線性運(yùn)動(dòng)時(shí)，在文本框中輸入速度約束值，單位為mm/s，并可勾選“限制加速度”和“限制力”。當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在文本框中輸入速度約束值，單位為。/s，并可勾選“限制加速度”和“限制扭矩”名稱設(shè)置速度控制名稱運(yùn)動(dòng)副5.位置控制

驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副的剛體以一定的速度運(yùn)動(dòng)到指定的位置，既可以用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)到指定角度；也可用于線性運(yùn)動(dòng)移動(dòng)到指定位置。為創(chuàng)建更真實(shí)的運(yùn)動(dòng)仿真，可采用以下方法：應(yīng)用到傳輸面，在指定位置停止；添加信號(hào)，控制位置控制器的力或扭矩；勾選“來自外部的數(shù)據(jù)”，停用位置和速度約束，從而使用反向運(yùn)動(dòng)學(xué)控制運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)。

3運(yùn)動(dòng)副5.位置控制

3運(yùn)動(dòng)副5.位置控制

3參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇需要添加位置控制的運(yùn)動(dòng)副軸類型線性：當(dāng)選擇的運(yùn)動(dòng)副為線性運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇角度：當(dāng)選擇的運(yùn)動(dòng)副為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇約束角路徑選項(xiàng)：當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)顯示，選項(xiàng)包括：沿最短路徑、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、跟蹤多圈源自外部的數(shù)據(jù)：勾選時(shí)取消激活“約束”組參數(shù)，通過外部控制器控制運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)目標(biāo)：在文本框中指定目標(biāo)位置，線性運(yùn)動(dòng)時(shí)單位為mm；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單位為。速度：在文本框中指定運(yùn)動(dòng)速度，線性運(yùn)動(dòng)時(shí)單位為mm/s，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單位為。/s線性運(yùn)動(dòng)時(shí)可勾選限制加速度和限制力；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可勾選限制加速度和限制扭矩名稱設(shè)置位置控制名稱運(yùn)動(dòng)副6.柱面副使用柱面副命令在兩個(gè)剛體之間建立一個(gè)關(guān)節(jié)，允許兩個(gè)自由度：一個(gè)沿軸線的平移自由度和一個(gè)沿軸線旋轉(zhuǎn)的自由度。通過柱面副，兩個(gè)剛體可以沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。37.球副使用球副命令在兩個(gè)剛體之間建立一個(gè)關(guān)節(jié)，允許三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度：X,Y,Z三個(gè)軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)副8.運(yùn)動(dòng)曲線

使用運(yùn)動(dòng)曲線命令定義主軸和從軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。運(yùn)動(dòng)曲線用來定義機(jī)械凸輪或者電子凸輪耦合副。

循環(huán)類型：3MasterSlaveOnecyclea.相對(duì)循環(huán)‘從軸’的起點(diǎn)和終點(diǎn)可以不重合，但是起點(diǎn)和終點(diǎn)的斜率和曲線必須一致MasterSlaveOnecycleb.循環(huán)‘從軸’的起點(diǎn)和終點(diǎn)的大小和曲率必須一致c.非循環(huán)只循環(huán)一次MasterSlaveOnecycle運(yùn)動(dòng)副9.機(jī)械凸輪機(jī)械凸輪連接主軸和從軸，主軸通過運(yùn)動(dòng)曲線定義的運(yùn)動(dòng)關(guān)系驅(qū)動(dòng)從軸運(yùn)動(dòng)。從軸的作用力會(huì)通過機(jī)械凸輪反饋給主軸。

3機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用機(jī)電對(duì)象1.碰撞體碰撞體定義了幾何對(duì)象發(fā)生碰撞的方式，只有兩個(gè)幾何對(duì)象都定義了碰撞體，才會(huì)發(fā)生碰撞，或者會(huì)互相穿透。碰撞體可以定義多種碰撞形狀和幾何精度，幾何精度越高，不穩(wěn)定性越高，為了降低不穩(wěn)定性和提高運(yùn)行性能，建議使用簡(jiǎn)單的碰撞形狀。2.2機(jī)電對(duì)象1.碰撞體2.2機(jī)電對(duì)象1.碰撞體2.2參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇被定義為碰撞體的幾何對(duì)象（可選擇多個(gè)）碰撞形狀定義碰撞體形狀，選項(xiàng)包括：方塊、球、圓柱、膠囊、凸多面體、多個(gè)凸多么體、網(wǎng)格面形狀屬性設(shè)置定義碰撞屬性的方法：自動(dòng)自動(dòng)計(jì)算碰撞屬性參數(shù)用戶定義可在文本框中輸入需要的碰撞體尺寸等參數(shù)碰撞材料定義碰撞體的材料，可新建需要的碰撞體材料類別相同類別的碰撞體才會(huì)發(fā)生碰撞，默認(rèn)類別“0”，與所有類別發(fā)生碰撞碰撞設(shè)置設(shè)置發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞體是否高顯，以及是否粘連在一起名稱設(shè)置碰撞體名稱機(jī)電對(duì)象2.傳輸面通過添加傳輸面物理屬性，將平面轉(zhuǎn)換為傳送帶，沿直線或曲線路徑移動(dòng)平面上的幾何對(duì)象。2.2參數(shù)定義選擇面選擇被定義為傳輸面的平面運(yùn)動(dòng)類型定義傳輸面運(yùn)動(dòng)類型，選項(xiàng)包括：直線，圓指定矢量定義傳輸面運(yùn)動(dòng)方向速度平行：定義指定方向的速度垂直：定義垂直于指定方向的速度起始位置平行：定義指定方向的起始位置垂直：定義垂直于指定方向的起始位置名稱設(shè)置傳輸面名稱機(jī)電對(duì)象3.碰撞傳感器通過添加碰撞傳感器，監(jiān)控仿真過程中的碰撞情況，可以選擇不同形狀作為檢測(cè)區(qū)域。碰撞傳感器一般用于以下操作：觸發(fā)仿真序列的啟動(dòng)或停止；觸發(fā)運(yùn)行時(shí)參數(shù)的更改。如：速度控制器的速度；觸發(fā)運(yùn)行時(shí)表達(dá)式中的計(jì)數(shù)器；觸發(fā)剛體交換；觸發(fā)可視化特征變化。2.2機(jī)電對(duì)象4.碰撞傳感器2.2參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇被定義為碰撞傳感器的幾何對(duì)象碰撞形狀定義碰撞檢測(cè)區(qū)域形狀，選項(xiàng)包括：方塊、球、直線、圓柱形狀屬性定義計(jì)算碰撞區(qū)域的方法，選項(xiàng)包括：自動(dòng)：自動(dòng)計(jì)算碰撞區(qū)域參數(shù)；用戶定義：可輸入需要的參數(shù)，如：指定點(diǎn)：定義碰撞區(qū)域的中心點(diǎn)；指定坐標(biāo)系：定義碰撞區(qū)域的參考坐標(biāo)系；尺寸參數(shù)：根據(jù)碰撞形狀變化而變化名稱設(shè)置碰撞傳感器名稱機(jī)電對(duì)象4.對(duì)象源利用對(duì)象源創(chuàng)建一個(gè)重復(fù)的部分來模擬生產(chǎn)線。使用對(duì)象可以根據(jù)時(shí)間延遲或者激活事件來復(fù)制特定的幾何圖形。對(duì)象源的觸發(fā)有兩種方式：基于時(shí)間：根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔來復(fù)制幾何圖形每次激活時(shí)一次：對(duì)象源的屬性‘活動(dòng)的’每變成true一次復(fù)制一次幾何圖形2.2機(jī)電對(duì)象5.對(duì)象變換器對(duì)象變換器提供了在仿真過程中將剛體的形狀由一個(gè)形狀改變成另外一個(gè)形狀的能力。6.對(duì)象收集器當(dāng)對(duì)象源生成的對(duì)象接觸到對(duì)象收集器時(shí)，從當(dāng)前場(chǎng)景中消除這個(gè)對(duì)象。2.2機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用運(yùn)動(dòng)副3仿真知識(shí)點(diǎn)1.運(yùn)動(dòng)副2.位置控制什么是機(jī)器人？運(yùn)動(dòng)副3什么是機(jī)器人？運(yùn)動(dòng)副3什么是機(jī)器人？運(yùn)動(dòng)副3什么是機(jī)器人？運(yùn)動(dòng)副3什么是機(jī)器人？運(yùn)動(dòng)副3機(jī)器人定義機(jī)器人定義美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)(RIA)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)日本工業(yè)機(jī)器人協(xié)會(huì)(JIRA)運(yùn)動(dòng)副3機(jī)器人定義機(jī)器人特征仿生自動(dòng)柔性智能運(yùn)動(dòng)副3工業(yè)機(jī)器人定義工業(yè)機(jī)器人是一種能模擬人的手、臂的部分動(dòng)作,按照預(yù)定的程序、軌跡及其它要求,實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操作工具的自動(dòng)化裝置。運(yùn)動(dòng)副3工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用運(yùn)動(dòng)副3執(zhí)行機(jī)構(gòu)一種具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體或執(zhí)行其他操作的機(jī)械裝置，通常包括：機(jī)座、手臂、手腕和末端執(zhí)行器；運(yùn)動(dòng)副3執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)座：工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)部件，承受相應(yīng)的載荷，機(jī)座分為固定式和移動(dòng)式兩類。手臂：支承手腕和末端執(zhí)行器的部件。它由動(dòng)力關(guān)節(jié)和連桿組成，用來改變末端執(zhí)行器的空間位置。手腕：連接手臂和末端執(zhí)行器的部件，用以調(diào)整末端執(zhí)行器的方位和姿態(tài)。末端執(zhí)行器：是機(jī)器人直接執(zhí)行工作的裝置，可安裝夾持器、工具、傳感器等。運(yùn)動(dòng)副3自由度123456123456運(yùn)動(dòng)副31.固定副自由度為零的固定關(guān)節(jié)，一般用于以下操作：將剛體連接到地面上；將兩個(gè)剛體固定連接到一起，被連接剛體跟隨連接件一起運(yùn)動(dòng)。注意：若組件中全為剛體，必須定義一個(gè)固定副。

運(yùn)動(dòng)副31.固定副

運(yùn)動(dòng)副3運(yùn)動(dòng)副2.路徑約束運(yùn)動(dòng)副

通過創(chuàng)建一系列路徑上的點(diǎn)，控制剛體按指定姿態(tài)運(yùn)動(dòng)到指定位置上，應(yīng)用于模擬機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃。

3參數(shù)定義選擇連接件選擇需要添加路徑約束運(yùn)動(dòng)副的剛體路徑類型選擇所創(chuàng)路徑的坐標(biāo)系類型，選項(xiàng)包括：基于坐標(biāo)系、基于曲線選擇曲線當(dāng)路徑類型為基于曲線時(shí)顯示，選擇指定曲線添加新集添加運(yùn)動(dòng)路徑上的點(diǎn)名稱設(shè)置路徑約束運(yùn)動(dòng)副名稱運(yùn)動(dòng)副3.反算機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)

自動(dòng)創(chuàng)建一系列對(duì)象運(yùn)動(dòng)路徑，并進(jìn)行優(yōu)化。

3參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇需要添加反算機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的剛體起始位置選擇剛體初始參考點(diǎn)和初始參考方位目標(biāo)位置添加剛體運(yùn)動(dòng)路徑上的一系列點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的方位（歐拉角）避碰勾選時(shí)，計(jì)算路徑軌跡自動(dòng)避障生產(chǎn)軌跡生成器勾選時(shí)，運(yùn)動(dòng)結(jié)束后生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡線名稱設(shè)置反算機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)名稱機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用仿真序列1.仿真序列仿真序列是MCD中的控制對(duì)象，幾乎可以控制MCD系統(tǒng)中的所有對(duì)象。在MCD定義的仿真對(duì)象中，每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)，在仿真的過程中這些參數(shù)可以通過創(chuàng)建仿真序列在指定的時(shí)間點(diǎn)或特定激活事件時(shí)修改數(shù)值。

觸發(fā)對(duì)象參數(shù)更改；暫停仿真模擬。與PLC輸入、輸出信號(hào)綁定，實(shí)現(xiàn)聯(lián)調(diào)。4仿真序列1.仿真序列4123456參數(shù)定義序列類型設(shè)置創(chuàng)建序列的類型，選項(xiàng)包括：仿真序列、暫停仿真序列選擇對(duì)象選擇被仿真序列控制的對(duì)象時(shí)間仿真序列持續(xù)的時(shí)間運(yùn)行時(shí)參數(shù)顯示可訪問的運(yùn)行時(shí)參數(shù)列表設(shè)置：勾上表示可修改此參數(shù)選擇對(duì)象選擇用于創(chuàng)建控制仿真序列執(zhí)行的條件表達(dá)式對(duì)象，名稱設(shè)置仿真序列名稱仿真序列1.仿真序列4123456使用技巧：1)如果選擇的對(duì)象關(guān)聯(lián)到一個(gè)剛體上，例如選擇的對(duì)象是一個(gè)固定副，那用戶可以重新指定剛體，或者動(dòng)態(tài)的從一個(gè)碰撞傳感器區(qū)域獲取一個(gè)剛體。2)如果修改的參數(shù)是一個(gè)數(shù)值或者布爾值，比如速度，那么用戶可以修改運(yùn)算符來實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)算效果?，F(xiàn)有的運(yùn)算符號(hào)有a):=是覆蓋之前的值b)+=是添加等號(hào)后面的值c)-=是減去等號(hào)后面的值d)*=是乘以等號(hào)后面的值e)not取反機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用運(yùn)行時(shí)1.彈簧阻尼器彈簧阻尼器應(yīng)用彈簧力對(duì)關(guān)節(jié)施加力或扭矩，設(shè)置“松弛位置”指定力為零的位置。5參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇添加彈簧阻尼的運(yùn)動(dòng)副，可選擇鉸鏈副或滑動(dòng)副參數(shù)彈簧常數(shù)：設(shè)置彈簧的剛度阻尼：設(shè)置阻尼系數(shù)松弛位置：設(shè)置不應(yīng)有彈簧力的位置名稱設(shè)置彈簧阻尼器名稱運(yùn)行時(shí)2.顯示更改器顯示更改器在模擬過程中，可以更改對(duì)象的顯示特性，如顏色、透明度、可見性等。5參數(shù)定義選擇對(duì)象選擇被更改顯示特性的對(duì)象執(zhí)行模式定義對(duì)象顯示特性變化的頻率顏色可在顏色對(duì)話框中設(shè)置顯示特性變化后，對(duì)象的顏色半透明設(shè)置顯示特性變化后，對(duì)象的透明度可見性設(shè)置發(fā)顯示特性變化后，對(duì)象是否可見名稱設(shè)置顯示更改器名稱運(yùn)行時(shí)3.運(yùn)行時(shí)表達(dá)式運(yùn)行時(shí)表達(dá)式命令是用于創(chuàng)建仿真過程中用于定義某些特征的算術(shù)或者條件公式。運(yùn)行時(shí)表達(dá)式一般可以用來：在仿真過程中為兩個(gè)運(yùn)行時(shí)參數(shù)建立數(shù)學(xué)關(guān)系，例如：將軸1速度擴(kuò)大兩倍賦值給軸2在仿真過程中建立的數(shù)學(xué)函數(shù)運(yùn)算，例如：取最大，最小值。建立條件語(yǔ)句賦值5運(yùn)行時(shí)3.運(yùn)行時(shí)表達(dá)式5123要賦值的參數(shù)選擇需要賦值的對(duì)象，并在屬性列表中選擇要賦值的參數(shù)例如選擇一個(gè)速度控制，此時(shí)屬性列表中列出可改的參數(shù)如下輸入?yún)?shù)選擇輸入對(duì)象，并選擇輸入對(duì)象的參數(shù)名稱，點(diǎn)擊‘添加參數(shù)’則輸入?yún)?shù)會(huì)會(huì)添加到參數(shù)列表中。這里參數(shù)可以多次添加。表達(dá)式表達(dá)式名稱：創(chuàng)建的運(yùn)行時(shí)表達(dá)式公式：輸入表達(dá)式的公式，這里的公式可以使用輸入?yún)?shù)列表和系統(tǒng)表達(dá)式的參數(shù)機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用仿真序列機(jī)電對(duì)象4仿真序列機(jī)電對(duì)象4仿真序列仿真序列4開始取料軌跡取料放料軌跡放料結(jié)束仿真序列1.取料仿真4仿真序列2.傳輸仿真4仿真序列3.沖壓仿真4仿真序列4.放料仿真4機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字孿生技術(shù)及應(yīng)用虛擬調(diào)試6MCD內(nèi)部信號(hào)PLC外部信號(hào)12輸入信號(hào)輸出信號(hào)虛擬調(diào)試1.信號(hào)主要用于將信號(hào)連接到MCD對(duì)象，以控制運(yùn)行時(shí)參數(shù)或者輸出運(yùn)行時(shí)參數(shù)狀態(tài)。你可以創(chuàng)建布爾型、整數(shù)型和雙精度型信號(hào)。利用信號(hào)可以在MCD內(nèi)部控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)，你也可以將這些MCD信號(hào)用于跟外部信號(hào)的數(shù)據(jù)交換。MCD信號(hào)與外部信號(hào)連接目前支持以下協(xié)議：OPCDA、OPCUA、PLCSIMAdv、Profinet、SHM、TCP、Matlab等。6虛擬調(diào)試1.信號(hào)6123連接運(yùn)行時(shí)參數(shù)：勾選表示信號(hào)與MCD對(duì)象直接關(guān)聯(lián)，取消勾選表示信號(hào)不與任何MCD對(duì)象有直接關(guān)聯(lián)選擇機(jī)電對(duì)象：當(dāng)1勾選上之后選擇機(jī)電對(duì)象，這里可以指定：參數(shù)名稱IO類型數(shù)據(jù)類型初始值名稱：用戶可以自己指定信號(hào)名稱，或者從下拉菜單中選擇信號(hào)名稱注：信號(hào)名稱不得重復(fù)從下拉菜單中選擇的信號(hào)名稱，信號(hào)的數(shù)據(jù)類型必須和對(duì)話框中的設(shè)置一致虛擬調(diào)試2.信號(hào)適配器主要用于將信號(hào)通過公式的計(jì)算連接到MCD對(duì)象，并在機(jī)電導(dǎo)航器中創(chuàng)建信號(hào)對(duì)象，用于連接OPC、PLCSIMAdv等外部服務(wù)器信號(hào)：6參數(shù)定義選擇機(jī)電對(duì)象選擇包含要添加到信號(hào)適配器的參數(shù)的機(jī)電對(duì)象參數(shù)名稱顯示選擇的機(jī)電對(duì)象包含的參數(shù)添加參數(shù)在參數(shù)列表中顯示添加的參數(shù)及其所有屬性值，并允許更改這些值信號(hào)在信號(hào)列表中顯示添加的信號(hào)及其所有屬性值，并允許更改這些值公式在公式列表中顯示為勾選“指派為”的信號(hào)和參數(shù)分配的公式，公式輸入方法包括：手動(dòng)編輯、插入函數(shù)、條件語(yǔ)句、擴(kuò)展文本名稱設(shè)置信號(hào)適配器名稱虛擬調(diào)試5.PLC指令

5.1掃描操作數(shù)的信號(hào)上升沿此指令當(dāng)操作數(shù)1的信號(hào)狀態(tài)是否從“0”變?yōu)?，并與操作數(shù)2中保存的上一次掃描信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行比較。如圖所示，當(dāng)“TagIn_1”、“TagIn_2”、“TagIn_3”、“TagIn_4”、“TagIn_5”為1，“TagIn_Out”為1。6虛擬調(diào)試5.PLC指令

5.2在信號(hào)上升沿置位操作數(shù)此指令當(dāng)輸入線圈從“0”變?yōu)椤?”時(shí)，置為操作數(shù)1，操作數(shù)2保存輸入端的RLO邊沿存儲(chǔ)位。如圖所示，當(dāng)“TagIn_1”和“TagIn_2”從“0”更改為“1”（信號(hào)上升沿），將操作數(shù)“TagOut”置位一個(gè)周期。6虛擬調(diào)試5.PLC指令

5.3掃描RLO的信號(hào)上升沿此指令當(dāng)CLK端輸入端從“0”到“1”，“Q”端輸出一個(gè)掃描周期的能流，并比較能流（RLO）當(dāng)前狀態(tài)與邊沿存儲(chǔ)位中上一次查詢的信號(hào)狀態(tài)。如圖所示，當(dāng)“TagIn_3”從“0”到“1”時(shí)，程序跳轉(zhuǎn)到程序標(biāo)簽“CAS1”處。6虛擬調(diào)試5.PLC指令

5.4移動(dòng)值指令移動(dòng)值指令，當(dāng)“EN”端值為1時(shí)執(zhí)行指令，將“IN”端數(shù)據(jù)傳入“OUT”端，“ENO”輸出端為1。當(dāng)滿足下列條件之一，“ENO”輸出端為0：1）使能輸入EN的信號(hào)狀態(tài)為0；2）IN參數(shù)數(shù)據(jù)類型與OUT參數(shù)的數(shù)據(jù)類型不對(duì)應(yīng)。

6虛擬調(diào)試5.PLC指令

5.5生產(chǎn)接通延時(shí)指令此指令當(dāng)“IN”端從“0”變?yōu)椤?”是，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間超出設(shè)定時(shí)間“PT”后，“Q”輸出端變?yōu)椤?”。只要“IN”端仍為“1”，“Q”輸出端保存置為，當(dāng)“IN”端從“1”變?yōu)椤?”，復(fù)位Q”輸出端。如圖所示，當(dāng)“Tag_Start”從“0”變?yōu)椤?”,計(jì)時(shí)超過“Tag_PresetTime”，“Tag_Status”置為1，并保持。當(dāng)前時(shí)間存入“Tag_ElapsedTime”。6虛擬調(diào)試6.外部信號(hào)配置

外部信號(hào)配置命令可以建立多種協(xié)議類型，以便使用外部信號(hào)聯(lián)調(diào)仿真，包括：MATLAB、OPCDA、OPCUA、PLCSIMAdv、Profinet、SHM、TCP、UDP等。PLCSIMAdv協(xié)議用于實(shí)現(xiàn)“軟在環(huán)”，建立連接后，測(cè)試離散控制邏輯和運(yùn)動(dòng)控制程序，包含以下步驟：1）設(shè)置虛擬PLC環(huán)境和MCD信號(hào)表2）使用外部信號(hào)配置命令導(dǎo)入PLC外部信號(hào)3）使用信號(hào)映射命令映射MCD信號(hào)6虛擬調(diào)試6.外部信號(hào)配置

6參數(shù)定義實(shí)例顯示所有在PLCSIMAdv中注冊(cè)的PLC實(shí)例，從中選擇所需要的PLC實(shí)例實(shí)例信息實(shí)例信息包括：更新選項(xiàng)搜索特定標(biāo)記信號(hào)區(qū)域指定所需的標(biāo)記類型僅HMI可見過濾HMI可見的標(biāo)記數(shù)據(jù)塊過濾器僅從用戶定義的數(shù)據(jù)塊中搜索標(biāo)記，未指定是從所有數(shù)據(jù)塊中搜索更新標(biāo)記更新特定實(shí)例，并在標(biāo)記表中顯示所有標(biāo)記信息。循環(huán)設(shè)置MCD信號(hào)與PLCSIMAdv信號(hào)同步的屬性虛擬調(diào)試7.信號(hào)映射

使用信號(hào)映射命令將MCD信號(hào)與外部信號(hào)手動(dòng)映射或取消映射，并指定需要隱射的MCD信號(hào)和外部信號(hào)類型?？梢允褂谩靶盘?hào)映射”命令執(zhí)行以下操作：1）打開“外部信號(hào)配置”對(duì)話框以創(chuàng)建新配置。2）檢查MCD信號(hào)表或外部信號(hào)映射的次數(shù)。3）搜索配置中的信號(hào)。4）同時(shí)連接和斷開多個(gè)信號(hào)。6虛擬調(diào)試7.信號(hào)映射6參數(shù)定義類型選擇所需映射外部信號(hào)類型，包括：MATLAB、OPCDA、OPCUA、PLCSIMAdv、Profinet、SHM、TCP、UDP等PLCSIMAdv實(shí)例選擇所需軟PLC實(shí)例信號(hào)包含MCD信號(hào)表和外部信號(hào)表：MCD信號(hào)表顯示MCD中創(chuàng)建信號(hào)的名稱、適配器名稱、IO類型、映射計(jì)數(shù)、所有者組件。外部信號(hào)表顯示所有可選的外部信號(hào)的名稱、適配器名稱、IO類型、映射計(jì)數(shù)、路徑。映射的信號(hào)顯示MCD信號(hào)和外部信號(hào)之間建立的連接，包括以下信息：連接名稱、MCD信號(hào)名稱、方