solidworks工业机械臂制作方法

四自由度机械臂物理建模四自由度机械臂的物理建模是一个复杂的过程，涉及到多个关节和连杆的运动学和动力学。

以下是一个简化的四自由度机械臂物理建模的步骤：１．定义连杆和关节：首先，你需要定义机械臂的连杆和关节。

在这个例子中，我们将有四根连杆和一个关节。

２．确定关节类型：确定每个关节的类型（如旋转、平移等）。

这将影响连杆之间的相对运动。

３．建立连杆坐标系：在每个连杆上设置一个坐标系。

这些坐标系将用于描述连杆的位置和方向。

４．计算关节变量：确定每个关节的变量，如角度、位移等。

这些变量决定了机械臂的运动状态。

５．运动学建模：通过定义连杆长度、关节变量等，使用运动学方程来描述机械臂的位置和姿态。

这通常涉及到齐次变换矩阵或四元数等数学工具。

６．动力学建模：动力学建模涉及到分析力和扭矩对机械臂运动的影响。

这需要考虑连杆的质量、惯性、驱动力矩等物理参数。

使用牛顿-欧拉法、拉格朗日法等动力学方程来描述机械臂的动力学行为。

７．建模约束和限制：考虑机械臂的约束条件，如关节角度限制、连杆长度限制等。

这些约束条件将影响机械臂的运动范围和操作能力。

８．模型验证与优化：使用实际数据或仿真工具验证模型的正确性。

根据验证结果，对模型进行必要的调整和优化。

９．实现控制策略：基于所建立的模型，设计适当的控制策略来驱动机械臂的运动。

这可能涉及到轨迹规划、运动控制、传感器反馈等技术。

１０．集成与测试：将控制策略集成到实际的机械臂系统中，进行实验验证和性能测试，以确保模型的准确性和实际应用的可行性。

以上是一个简化的四自由度机械臂物理建模过程，实际应用中可能还需要考虑更多的因素和细节。

物理建模是实现精确控制和优化的基础，对于提高机械臂的性能和可靠性至关重要。

SolidWorks Motion焊接机械臂设计流程•SolidWorks Motion焊接机械臂设计流程一、焊接机械臂装配和注意事项焊接机械臂的整体构造如图1所示。

其中各个零部件建模过程将不做详细的介绍。

但是其装配体的装配过程需要注意以下几点。

1.熟悉机械结构原理熟悉其关节的结构运动形式，了解其运动原理，这是在做运动分析之前必要步骤。

这里不做详细的解说，在后面通过运动图解说明。

2.建议使用子装配体当装配体的零件数量达到一定的程度，建议使用子装配体来进行装配。

但是，为了后续的Motion分析能顺利地进行而不出错，必须合理的布局;并在总装配体中将其改为柔性装配体。

图2即为机械臂的子装配体和设计树。

图2机器臂中的子装配体3.避免循环配合处理大型装配体对三维软件和计算机硬件的要求是一项艰巨的挑战，合理的配合顺序及逻辑关系，对后续修改有着至关重要的作用，读者可以查阅相关SolidWorks大型装配体处理技巧的资料。

对于机械臂，同样要避免循环配合，否则会造成潜在的错误，很难排除，如图3所示。

图3零件之间存在死循环的情况4.定义初始位置利用配合关系将某些角度、距离等进行限定，使装配体一开始就处于初始位置;当进入Motion分析时，将约束关系压缩，避免运动冲突。

限定机械臂的配合关系，角度分别为0°、200°和0°，如图4所示。

二、机械臂运动形式及结果图解当机械臂以一定的形式运动时，其速度、加速度、位移和力等变量之间有着严格的依赖关系，可以通过动力学仿真分析图解形式直观地表达，并且为后续的强度校核和优化设计提供参考数据。

1.添加马达SolidWorksMotion提供了两种形式的马达，一种是旋转马达，另一种是线性马达(驱动器)。

这两种马达基本上能满足一般的运动分析需求。

由于机械臂的关节较多，在下面的分析中将添加5个旋转马达和1个线型马达。

对于初学者来说，往往会容易忽略马达“相对移动零件”选项，而导致后续各零件之间运动的混乱。

0.引言机械手对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。

工业机械手可以代替人手进行繁重的劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，更能提高劳动生产率和自动化水平。

随着现代生产的机械化和自动化的发展，对机器人的需求越来越大，因而对机器人的末端执行机构机械手的研究尤为重要。

一些软件的发展为机械手的设计分析提供了方便，降低了生产成本，本设计是基于SolidWorks软件，使得设计效率大大提高[1]。

本文是为普通车床配套而设计的上料机械手。

它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备。

1.机械手的工作原理上料机械手直接与工件接触，它能执行人手的抓握功能。

手抓取物体以物体为中心,用两根手指包络物体。

根据抓取物体时的相对状态,靠手指与工件之间的摩擦力来夹持工件。

本上料机械手采用二指平动手爪,属于夹持式手爪,手指由四杆机构带动,当上料机械手手爪夹紧和松开物体时,手指姿态不变,作平动。

机械手手爪的结构见图1-1，①为支架、②为气动杆、③和④为大螺钉、⑤和⑥为三孔连杆、⑦为小螺钉、⑧为短连杆、⑨和⑩为手指。

它是通过气动杆②来传动力的，气缸带动气动杆②使之向上移动时,其它的杆件共同运动,此时手爪是处于握紧工件的过程;反之,当气缸带动气动杆②向下移动时,手爪是处于张开的过程。

这样,用气缸带动气动杆②做往复平动，从而使其它杆件运动,带动手爪张合，手指上的任意一点的运动轨迹为一弧摆动。

图1-1机械手装配简图2.基于SolidWorks的机械手三维建模设计2.1SolidWorks介绍SolidWorks是一款功能强大的中高端CAD软件，方便快捷是其最大特色。

该软件以参数化特征造型为基础，具有功能强大、易学、易用等特点，是当前最优秀的中档三维CAD软件之一。

SolidWorks有全面的零件实体建模、生成工作机构的分解动画制作和高级动画制作等功能[2][3]。

基于SolidWorks软件对工业机器人机械臂的结构优化设计和受力、模态分析作者：王永丽来源：《今日自动化》2021年第08期[摘要]随着现在软件技术的发展，三维建模、仿真软件越来越普及化，SolidWorks软件由其界面操作简单、功能强大被机械设计行业广泛应用，采用SolidWorks软件对某工业机器人机械臂的三维模型结构进行拓扑优化设计，采用SolidWorks simulation软件对机械臂进行静力学、模态仿真分析，几何清理和网格划分，通过计算，设计出较合理的肘关节减速机传动齿轮;达到了工业机器人机械臂高精度柔性运动，机械臂高强度、刚度、最小安全系数和减小应力集中的效果，解决了工业机器人机械臂的优化设计。

[关键词]SolidWorks;工业机器人;机械臂; 仿真分析; 优化设计[中图分类号]V279 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）08–0–03[Abstract]With the development of software technology， three-dimensional modeling and simulation software are becoming more and more popular. SolidWorks software is widely used in mechanical design industry because of its simple interface operation and powerful function. SolidWorks software is used to optimize the topology of the three-dimensional model structure of anindustrial robot manipulator， and SolidWorks simulation software is used to optimize the statics and dynamics of the manipulator Through modal simulation analysis， geometric cleaning and mesh generation， a more reasonable transmission gear of elbow reducer is designed through calculation; It achieves the effect of high-precision flexible motion， high strength， stiffness， minimum safety factor and reducing stress concentration of industrial robot manipulator， and solves the optimization design of industrial robot manipulator.[Keywords]SolidWorks; industrial robot; robot arm; simulation analysis; optimal design工业机器人机械手臂由三部分组成，分别是机械部分、传感部分、控制部分。

s o l i d w o r k s工业机械臂制作
方法(总9页)
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工业机械臂制作方法底座制作
1创建拉伸体1
2创建拉伸体2
3创建拉伸体3
4拔模
5创建拉伸体4
6创建拉伸体5并得到最终零件
大臂
1创建拉伸体1
2创建拉伸切除1
3创建拉伸切除2并得最终零件
小臂
1创建拉伸体
2创建拉伸切除并得最终零件
旋转台
1创建拉伸体
2创建拉伸切除得最终零件
爪手
1创建拉伸体
2创建拉伸切除得爪手
套筒
创建旋转体
连接件
连接体2
创建拉伸及拉伸切除
装配
1焊枪结构
将抓手安装在小臂上
2连接体
由大臂，连接体，连杆组成
3机械臂总装
1）将旋转台安装在底座上
2）再安装连接体
3）安装焊枪结构和套筒得总装图
4)安装销子后的装配图。

本科毕业论文（设计）基于SolidWorks的液压挖掘机手臂的三维建模及运动仿真毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

机械臂结构设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!Download Tip: This document has been carefully written by the editor. I hope that after you download, they can help you solve practical problems. After downloading, the document can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!机械臂结构设计流程如下：①需求分析：明确机械臂的应用场景、作业任务、负载能力、工作空间等需求。

②初步设计：根据需求，构思机械臂的类型（如串联、并联）、自由度数、基本结构布局。

③运动学分析：建立机械臂的数学模型，计算正向运动学（给定位姿求关节变量）与逆向运动学（给定关节变量求位姿）。

④动力学分析：分析机械臂在运动过程中的力和力矩分布，计算驱动力与惯性力，确保设计的稳定性与能耗经济性。

⑤结构选材：依据负载、工作环境选择合适的材料，考虑强度、刚度、重量及成本等因素。

⑥关键部件设计：设计关节、传动机构（如齿轮、带传动）、驱动器（电机、液压缸等）及传感器布局。

⑦仿真验证：利用CAD软件建模，进行运动仿真与动力学仿真，评估设计性能，优化设计参数。

⑧应力与疲劳分析：通过有限元分析（FEA），评估关键部位的应力集中与疲劳寿命，确保结构可靠性。

⑨细节设计与优化：细化各部件设计，考虑装配、维护便捷性，进行重量、成本优化。

⑩原型制作与测试：制作机械臂原型，进行功能测试、负载测试、稳定性测试，根据测试结果调整设计。

工业机械臂结构设计1）连杆设计步骤如下：1．选择“前视基准面”作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

2．点选拉伸特征图标,在属性管理器中输入：终止条件：两侧对称，拉伸高度值15mm，确定，完成实体造型1。

3．选择“右视基准面”作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

4．点选切除-拉伸特征图标,在属性管理器中输入拉伸高度值61mm，确定，完成实体造型2。

5．选择图示边线，点选圆角特征按钮，添加半径为5mm的圆角。

完成连杆实体造型如图所示。

2）连接件11．选择“前视基准面”作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

3）连接件21．选择“前视基准面”作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

2．点选拉伸特征图标,在属性管理器中输入终止条件：两侧对称，拉伸高度值15mm，确定，完成实体造型。

3．选择“上视基准面”作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

4．点选切除-拉伸特征图标,在属性管理器中输入终止条件：给定深度，拉伸高度值12mm，确定，完成实体造型2。

5．选择图示表面作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

6．点选切除-拉伸特征图标,在属性管理器中输入拉伸高度值40mm，确定，完成实体造型3。

7．选择“前视基准面”作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

8．点选拉伸特征图标,在属性管理器中输入终止条件：两侧对称，拉伸高度值12mm，确定，完成实体造型。

9．选择图示表面作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

10．点选切除-拉伸特征图标,在属性管理器中输入拉伸高度值40mm，确定，完成实体造型3。

11．选择“前视基准面”作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

12．点选切除-拉伸特征图标,在属性管理器中输入拉伸高度值20mm，确定，完成实体造型3。

13．选择图示表面作为草图绘制平面，绘制草图1，如图3-69所示。

14．点选拉伸特征图标,在属性管理器中输入终止条件：给定深度，拉伸高度值5mm，确定，完成实体造型。

基于SolidWorks的挖掘机工作装置虚拟设计借助三维设计软件SolidWorks进行挖掘机工作装置的虚拟设计，不仅可以真实地反映挖掘机工作装置的几何形状，还能反映各部件的空间位置，有效地检测工作装置各部件之间是否发生千涉与碰撞，通过运动力学分析，检验工作装置作业过程的合理性和正确性。

虚拟产品开发技术用计算机模拟整个产品的开发过程，在计算机中进行产品设计、分析、加工等过程，这样不仅省去了制造样机进行反复实验、修改等环节，同时也大大缩短了产品的开发周期，降低了产品成本，而且为今后新产品的开发创新建立了基础模型。

1、虚拟设计技术虚拟设计是一种新兴的多学科研究成果交叉技术。

它是以计算机辅助设计为基础，将产品从概念设计到投入使用的全过程在计算机上构造的虚拟环境中虚拟地实现，代表了一种全新的制造体系和模式。

它涉及多方面的学科研究成果与专业技术，通过以虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象，产品设计过程中可以实现更自然的人机交互。

同时利用这项技术能够更好地把握新产品开发周期的全过程，也可以大大减少实物模型和样机的制造。

所以，这项技术对缩短产品开发周期、节省制造成本有着重要的意义。

2、SolidWorks软件美国SolidWorks公司开发的基于SolidWorks操作系统的三维设计软件SolidWorks是集设计、运动校核及有限元分析于一体的强大的应用软件，其建模速度快、直观，并且能充分显示出各部件运动中相互之间的协调关系。

该软件集成了多个专业功能，如结构分析Cosmos/ Works,数控加工CAMworks、运动分析MotianWorks等，是一个交互式CAD/CAM/CAE系统。

SolidWorks软件的基本设计思路为"实体造型-虚拟装配-二维图纸"。

三维实体建模使设计过程形象而且直观;虚拟装配可以实现设计过程的随时校验，从而避免可能造成的直接经济损失;二维图纸的自动绘制也满足了实际生产的需求，从而完全满足机械设计企业的设计生产要求。

SW轴臂设计标准一、引言SW轴臂是一种用于工业生产线的机器人装置，用于抓取、搬运和放置物体。

其设计标准的质量和准确性对于机器人的稳定性和工作效率至关重要。

本文将详细探讨SW轴臂的设计标准，包括结构设计、材料选择、运动范围、精度要求等方面的内容。

二、结构设计要求2.1 可调整性•轴臂应具有可调节长度的设计，以便适应不同工作场景的需求。

•轴臂的关节应具备调节灵活性，以便适应不同角度的运动和工作空间。

2.2 承载能力•轴臂的结构设计应保证足够的强度和刚度，能够承受重物的搬运和操作。

•轴臂的末端执行器应具备足够的强度和稳定性，能够可靠地抓取和放置物体。

2.3 自由度•SW轴臂应具备足够的自由度，能够灵活地在多个方向上运动。

•轴臂的关节设计应充分考虑自由度和运动范围的平衡，以便实现更高效的搬运和操作。

三、材料选择标准3.1 强度和刚度•轴臂的主要结构材料应具备足够的强度和刚度，能够承受搬运工作中的力学负荷。

•常用的结构材料包括钢材和铝合金，其选择应根据具体应用场景和要求进行判断。

3.2 轻量化•轴臂的设计应尽量考虑材料的轻量化，以减少自身重量对搬运效率的影响。

•轻量化材料如碳纤维增强塑料等可以在保证强度的前提下减轻轴臂自身重量。

3.3 耐腐蚀性•对于在恶劣环境中工作的轴臂，应选择具有良好耐腐蚀性的材料，以延长使用寿命。

•不锈钢等耐腐蚀材料是常用的选择。

四、运动范围要求4.1 关节运动范围•轴臂的各个关节应具备足够的运动范围，以方便适应不同工作场景的需求。

•关节运动范围的设计应充分考虑工作空间的限制和机器人自身尺寸。

4.2 工作半径•SW轴臂的工作半径是指机械臂的最大有效范围，应根据具体应用场景和工件尺寸进行合理规划。

•工作半径的确定需要考虑机械臂的自身尺寸、关节运动范围和工作空间的限制。

五、精度要求5.1 位置精度•SW轴臂的位置精度是指轴臂能够到达的目标位置与实际位置之间的偏差。

•位置精度要求根据具体应用场景进行规定，一般需要保证在毫米级别的精度范围内。

机械手臂编程方式机械手臂是目前工业领域中广泛应用的自动化设备之一，它的任务是完成机械加工、组装等重复性较强的工作，大大提高了生产效率。

而机械手臂的编程方式则是控制机械手臂进行相应动作的关键。

机械手臂的编程方式有哪些呢？下面我们就来一一介绍。

第一种，基于示教编程方式。

这是最早的机械手臂编程方式，操作人员通过机械臂手柄或者教导器，现场演示需要完成的动作，机械手臂自动将动作录制下来，并存储下来。

当需要执行该动作时，机械手臂就会自动执行存储的动作。

这种编程方式适用于一些重复性较强、操作规律性较强的任务，如流水线组装、物料搬运等，但是它有很大的局限性，这种编程方式难以实现一些较为复杂、多变的任务。

第二种，基于离线编程方式。

这种编程方式将机械手臂的编程和现场操作分离。

在计算机上安装专门的编程软件，编写机械手臂的程序并储存到计算机上，然后将编写好的程序下载到机械手臂的控制器中。

这种编程方式可以有效地提高效率，而且能够很好地适应不同的任务类型，但是它需要专业的编程人员来完成，对——操作人员的要求也较高。

第三种，基于机器学习的编程方式。

作为一种新兴的编程方式，机器学习技术对机械手臂的编程方式带来了革命性的变化。

它是基于人工智能算法的自主学习和自主适应，通过训练机械手臂进行人类行为模拟，从而实现机械手臂完成复杂的任务。

它可以快速地适应新任务，并且不需要人工编程，大大减少了人员培训成本，大大提高生产效率。

总的来说，机械手臂的编程方式日趋多样化，每一种编程方式都有自己的优势和特点，面对复杂多变、频繁更新的生产任务，我们需要结合任务特点选用最合适的编程方式。

同时，在提高生产效率的同时，也要注意保证机械手臂的安全保障和人机协同。