adams建模与验指导书

机器人系统课程试验指导书上海大学ADAMS建模与运动仿真试验试验目的1.掌握ADAMS基本的操作措施。2.熟悉ADAMS建模中的各模块及其功能。3.学会ADAMS简朴的运动仿真设计。试验内容1.在ADAMS软件中创立机械臂模型。2.在ADAMS软件中设计机械臂运动仿真。试验条件与设备准备一台可以用的电脑（尽量是自己的pc）。试验环节先前指导：本次试验选择的ADAMS版本为a，中文破解版，在建模过程中，需要常常旋转或者平移模型，为了操作便捷，可以使用某些快捷方式（必须在英文输入状态下可用）:快捷键FZRTCWGV功能按F键可以使模型最大化显示(Fit)按Z键和鼠标左键可以放大和缩小模型(Zoom)按Z键和鼠标左键可以旋转模型(Rotate)按Z键和鼠标左键可以平移模型(Translate)按Z键和鼠标左键可以指定旋转中心(Center)按Z键和鼠标左键可以局部放大模型按G键可以显示或隐藏工作栅格(Grid)按V键可以显示或隐藏图标（Visibe）4.1创立机械臂模型新建模型启动ADAMS/View，在欢迎对话框中选择NewModel新建模型，在模型名称输入robot_arm，设置成无重力，将单位设置成MMKS。尤其提醒，建模过程中，要阶段性保留已建模型，由于ADAMS软件偶尔会出现问题并自动关闭。设置工作环境单击菜单【设置】→【工作栅格】，在工作栅格的X和Y尺寸【大小】设置为100mm，【间隔】设置为2mm，【设置方向】设置为“全局XZ”，单击菜单主工具栏的按钮（右键点击箭头会出现上下视图选择按钮），调整视图方向，单击键盘上的F4键，打开坐标窗口。单击菜单【设置】→【图标】，在图标设置对话框中，将【所有模型图标尺寸】设置为10。创立底座机构单击建模工具条上的拉伸按钮创立拉伸体，将选项设置成【新建部件】、【轮廓】设置成“点”、勾选“闭合”、【途径】设置成“后退”、【长度】设置成20，然后在图像区域一次选择（-30,30,0）、（-30,-30,0）、（30,-30,0）和（30,30,0）四个位置，当鼠标在旁会显示目前的坐标值，假如栅格太密，可以点击快捷键Z进行放大。在选择完第四个点时，单击鼠标右键，就可以创立一种拉身体，如图1（a）所示。将底座的名称修改为dizuo，在底座上单击鼠标右键，在弹出的右键快捷菜单中选择【Pat：PART_2】→【重命名】，在弹出的修更名称对话框中输入“dizuo”，也可以在界面左侧的【浏览】→【物体】中选择该部件右键进行修改。单击建模工具条上的拉伸按钮，将选项设置成【新建部件】、【轮廓】设置成“点”。在建模工具栏【特性】中选择创立圆凸，将【半径】设置成1.5，【深度】设置成10，然后在图形区域单击刚刚创立的拉伸体，再选择工作栅格原点附近一点，此时创立的圆凸的位置也许不在期望的位置，这没关系，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成0,0,0，最终生成的底座如图1（b）所示（假如右键不轻易找到HoleFeather：Hole_1，可以在界面左侧的【浏览】→【其他所有】→【HoleFeatures】中查找该对象，右键进行修改）。为了以便创立其他构建，现将“dizuo”隐藏起来，在底座上单击鼠标右键，或者【浏览】→【物体】选择“dizuo”，在弹出的对话框中，选择【隐藏】，想要还原显示，在【浏览】→【物体】同样的操作选择【显示】即可。（a）创立拉身体（b）增长圆凸图1底座机构创立框架按照第4.1.3步，将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局YZ”，【间隔】输入均为1mm。单击主工具栏的按钮（右键点击箭头会出现左右视图选择按钮），调整视图方向。按照第4.1.3步，单击建模工具条上的拉伸按钮，将选项设置成【新建部件】、【轮廓】设置成“点”、勾选“闭合”、【途径】设置成“圆心”、【长度】设置成60，然后在图像区域一次选择（-25，,61,0）、（-25,6,0）、（25,6,0）、（25,51,0）、（22,51,0）、（22,9,0）、（-22,9,0）和（-22,61,0）八个点（假如有些点不在视图中，按快捷键T，鼠标左键移动模型即可），在选择完第八个点时，单击鼠标右键，就可以创立一种拉身体，如图2（a）所示。将框架的名称修改为“kuangjia”。按住Z快捷键，鼠标拖动旋转视图如2（b）所示的位置，调整视图方向。在建模工具栏【特性】中选择，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为9。然后在图形区域单击刚刚创立的拉伸体，再选择如图2（b）所示框架右侧面，任意位置单击鼠标左键，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-15,41,0，最终生成的底座如图2（b）所示的新圆凸。再次点击，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为3。然后在图形区域单击刚刚创立的拉伸体，再选择如图2（c）所示框架左侧面，任意位置单击鼠标左键，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_2】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成20，58,-30，最终生成的底座如图2（c）所示的新圆凸。再次点击，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为29。然后在图形区域单击刚刚创立的拉伸体，再选择如图2（c）所示框架左侧面，任意位置单击鼠标左键，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_3】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-15,41,-20，最终生成的如图2（d）所示的新圆凸。为了以便创立其他构建，现将“kuangjia”隐藏起来。(b)(c)(d)图2框架创立大臂按照第4.1.3步，将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局XY”。单击主工具栏的按钮（右键点击箭头会出现前后视图选择按钮），调整视图方向。在建模工具栏【实体】中选择创立连杆，勾选所有选项，选择【新建部件】，将【高度】设置成85，【宽度】设置为6，【深度】设置为23。然后在图形区域将鼠标箭头放在大体-15,41,0的位置（保持坐标窗口打开，如若没有打开，按F4打开），点击鼠标右键，弹出如图3（a）所示的新坐标对话框，输入坐标（-15,41,-4.5），点击应用，确定连杆第一种端点，然后移动鼠标，使连杆竖直，同样点击鼠标右键，在如图3（a）所示的新坐标对话框中，输入坐标（-15,80,-4.5），点击应用，确定连杆第二个端点，创立好连杆。然后重命名为“dabi”。在建模工具栏【特性】中选择打孔，将【半径】设置成1.5，【高度】不勾选。按照第4.1.3步，鼠标选择刚刚创立的连杆，选择正对着的面，在连杆下端大体半圆圆心的位置点击鼠标左键，此时创立的孔的位置也许不在期望的位置，这没关系，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】（也许实际创立中，孔的编号与这里不一样，只要选对孔即可），在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-15.0,41.0,6.0，最终生成如图3（b）所示的下孔。在建模工具栏【特性】中选择按钮，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为3。然后在图形区域单击刚刚创立的连杆，再选择连杆正对面，鼠标左键选择连杆上端半圆的圆心附近，单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_2】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-15,126,10；同样，点击按钮，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为6。然后在图形区域单击刚刚创立的连杆，再选择连杆正对面，鼠标左键选择连杆上端半圆的圆心附近，单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_3】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-15,126,-22。最终生成的如图3（b）所示的前后圆凸。将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局YZ”。单击主工具栏的按钮。在建模工具栏【实体】中选择创立长方体，选择【新建部件】，勾选所有选项，将【长度】设置成17，【高度】设置成79，【深度】设置成40，然后在图形区右键，在坐标对话框中输入（0，44，-14），点击应用，创立好长方体。在建模工具栏【布尔操作】中选择用一种实体切割另一种实体，先单击已经创立的连杆（被切割的实体），再单击新创立的长方体（作为切割工具的实体），就可以在连杆上打出一种缺口，如图3（c）所示。为了以便创立其他构建，现将“dabi”隐藏起来。(a)(b)(c)图3大臂创立小臂将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局XY”。单击主工具栏的按钮，调整视图方向。在建模工具栏【实体】中选择创立连杆，勾选所有选项，选择【新建部件】，将【高度】设置成35，【宽度】设置为6，【深度】设置为3。然后在图形区域将鼠标箭头放在大体-15,41,0的位置，点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（-15,41,14,5），点击应用，确定连杆第一种端点，然后移动鼠标，使连杆水平，同样点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（0,41,14,5），点击应用，确定连杆第二个端点，创立好连杆。然后重命名为“xiaobi”。在建模工具栏【特性】中选择打孔，将【半径】设置成1.5，【高度】不勾选。鼠标选择刚刚创立的的连杆，选择正对着的面，在连杆左端大体半圆圆心的位置点击鼠标左键，此时创立的孔的位置也许不在期望的位置，这没关系，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-15.0,41.0,0.0，完毕打孔，最终生成的如图4（a）所示的新孔。在建模工具栏【特性】中选择，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为3。然后在图形区域单击刚刚创立的连杆，再选择连杆正对面，鼠标左键选择连杆右侧半圆的圆心附近，单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_2】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成20.0,41.0,0，最终生成的如图4（b）所示的新圆凸。(a)(b)图4小臂创立中间各连杆创立连杆1将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局XY”。单击主工具栏的按钮，调整视图方向。在建模工具栏【实体】中选择创立连杆，勾选所有选项，选择【新建部件】，将【高度】设置成85，【宽度】设置为6，【深度】设置为3。然后在图形区域将鼠标箭头放在大体20,41,0的位置，点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（20,41,11.5），点击应用，确定连杆第一种端点，然后移动鼠标，使连杆竖直，同样点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（20,50,11.5），点击应用，确定连杆第二个端点，创立好连杆。然后重命名为“liangan1”。在建模工具栏【特性】中选择打孔，将【半径】设置成1.5，【高度】不勾选。鼠标选择刚刚创立的连杆，选择正对着的面，在连杆下端大体半圆圆心的位置点击鼠标左键，此时创立的孔的位置也许不在期望的位置，这没关系，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成20,41,0，完毕打孔，最终生成如图5所示的新孔。在建模工具栏【特性】中选择，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为3。然后在图形区域单击刚刚创立的连杆，再选择连杆正对面，鼠标左键选择连杆上端半圆的圆心附近，单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_2】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成20,126,0，最终生成如图5所示的新圆凸。为了以便创立其他构建，现将“liangan1”隐藏起来。图5连杆1创立连杆2将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局XY”。单击主工具栏的按钮，调整视图方向。在建模工具栏【实体】中选择创立连杆，勾选所有选项，选择【新建部件】，将【高度】设置成85，【宽度】设置为6，【深度】设置为3。然后在图形区域将鼠标箭头放在大体20,58,0的位置，点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（20,58,-26.5），点击应用，确定连杆第一种端点，然后移动鼠标，使连杆竖直，同样点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（20,70,-26.5），点击应用，确定连杆第二个端点，创立好连杆。然后重命名为“liangan2”。在建模工具栏【特性】中选择打孔，将【半径】设置成1.5，【高度】不勾选。鼠标选择刚刚创立的连杆，选择正对着的面，在连杆下端大体半圆圆心的位置点击鼠标左键，此时创立的孔的位置也许不在期望的位置，这没关系，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成20,58,0，完毕打孔，最终生成如图6所示的新孔。在建模工具栏【特性】中选择，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为6。然后在图形区域单击刚刚创立的连杆，再选择连杆正对面，鼠标左键选择连杆上端半圆的圆心附近，单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_2】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成20,143,0，最终生成如图6所示的新圆凸。图5连杆1创立连杆3和连杆4将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局XY”。单击主工具栏的按钮，调整视图方向。在建模工具栏【实体】中选择创立连杆，勾选所有选项，选择【新建部件】，将【高度】设置成85，【宽度】设置为6，【深度】设置为3。然后在图形区域将鼠标箭头放在大体-15,126,0的位置，点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（-15,126,-17.5），点击应用，确定连杆第一种端点，然后移动鼠标，使连杆竖直，同样点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（-100,126,-17.5），点击应用，确定连杆第二个端点，创立好连杆。然后重命名为“liangan3”。在建模工具栏【特性】中选择打孔，将【半径】设置成1.5，【高度】不勾选。鼠标选择刚刚创立的连杆，选择正对着的面，在连杆左侧大体半圆圆心的位置点击鼠标左键，此时创立的孔的位置也许不在期望的位置，这没关系，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-100,126,0，同样，在连杆右侧打孔，在【HoleFeather：Hole_2】→【修改】→【中心】输入框中坐标值设置成-15,126,0，最终生成如图6（a）所示的左右新孔。为了以便起见，隐藏了“liangan3同理创立连杆4，连杆尺寸和连杆3同样，在-25,140，-17.5创立连杆第一种端点，在-110，140，-17.5创立连杆第二个端点，创立好连杆。然后重命名为“liangan4”。同连杆3的打孔，在连杆4的左侧打孔，孔的修改对话框【中心】写入（-110，140，0）。在建模工具栏【特性】中选择，将【半径】设置成1.5，【高度】设置为3。然后在图形区域单击刚刚创立的连杆，再选择连杆正对面，鼠标左键选择连杆上端半圆的圆心附近，单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_2】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-25,140,-20，最终生成如图6（b）所示的左侧孔右侧圆凸。为了以便起见，隐藏了“liangan4（a）连杆3(b)连杆4图6连杆3和连杆4创立连杆5将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局XY”。单击主工具栏的按钮，调整视图方向。在建模工具栏【实体】中选择创立连杆，勾选所有选项，选择【新建部件】，将【高度】设置成120，【宽度】设置为6，【深度】设置为3。然后在图形区域将鼠标箭头放在大体20,126,0的位置，点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（20,126,8.5），点击应用，确定连杆第一种端点，然后向左移动鼠标，使连杆水平直，同样点击鼠标右键，在坐标对话框中输入坐标（-100,126,-8.5），点击应用，确定连杆第二个端点，创立好连杆。然后重命名为“liangan5”。在建模工具栏【特性】中选择打孔，将【半径】设置成1.5，【高度】不勾选。鼠标选择刚刚创立的连杆，选择正对着的面，在连杆左侧大体半圆圆心的位置点击鼠标左键，此时创立的孔的位置也许不在期望的位置，这没关系，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成-100,126,0；同样，在连杆右侧打孔，在【HoleFeather：Hole_2】→【修改】→【中心】输入框中坐标值设置成20,126,0；同样，在连杆中间靠右的位置打孔，在【HoleFeather：Hole_3】→【修改】→【中心】输入框中坐标值设置成-15,126,0，最终生成如图7所示的左、中、右新孔。为了以便起见，隐藏了“liangan5。图7连杆5创立三角形连片将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局XY”。单击主工具栏的按钮，调整视图方向。在建模工具栏【实体】中选择创立多边形板体，选择【新建部件】，将【厚度】设置成3，【半径】设置为3。然后在图形区域用鼠标左键依次选择（-15,126,0）、（-25,140,0）和（20,143,0）三个位置，点击鼠标右键完毕创立多边形，然后重命名为“sanjiaoxing”。然后在三角形三个顶点圆弧中心位置打孔，三个孔的修改对话框【中心】分别写入（-15,126,0）、（-25,140,0）和（20,143,0），最终生成如图8所示的三个孔。图8三角形连片单击主工具栏的按钮，单击主工具栏的部件旋转平移按钮，在左侧的部件旋转平移对话框【平移】→【距离】中写入20.5，然后在图形区域用鼠标选择刚刚创立的三角形连片，然后点击左侧部件旋转平移对话框【平移】中的，实现三角形连片在图形区的向左平移20.5的距离，然后隐藏该部件。图9部件旋转平移对话框创立机械臂末端将工作栅格的方向【设置方向】选择“全局XY”。单击主工具栏的按钮。在建模工具栏【实体】中选择创立长方体，选择【新建部件】，勾选所有选项，将【长度】设置成25，【高度】设置成20，【深度】设置成21，然后在图形区右键，在坐标对话框中输入（-115，123，-15），点击应用，创立好长方体。重命名为“mouduan”。单击主工具栏的按钮。然后在视图方形中的长方体前后创立3个圆凸（选择圆凸所在面上的位置时均选择主视面即可，背面修改坐标就会自动转移到预期的位置），将【半径】设置成1.5，【高度】设置为4。三个圆凸的修改对话框【中心】分别写入（-100,126,10）、（-100,126,-20）和（-110,140，-20）；单击主工具栏的按钮，在该面上创立【半径】为1.5，【高度】为20的圆凸，修改框中【中心】分别写入（-115.0,133.0,-4.5），最终生成如图机械臂末端。图10机械臂末端将所有隐藏的部件所有显示，最终得到如图11所示的机械臂模型。图11机械臂4.2添加约束添加约束时，要配合旋转、平移、缩放等操作，选择适合的视图位置添加。创立底座与地面之间的固定副设置工作栅格，【大小】均为200，【间隔】均为10，【设置方向】选择“全局XZ”，点击应用。单击建模工具条【连接】中的固定副按钮，并将定义固定副的选项【构建方式】设置为“一种位置-物体暗指”和“垂直栅格”然后在图形区用鼠标找究竟座的中心点，单击鼠标左键，创立固定副，如图11所示（也可以将【构建方式】设置为“两个物体-一种位置”和“垂直栅格”，分别选择“dizuo”和“gound”，然后在任意选择位置即可）。假如需要修改，可以在【浏览】→【连接】找到该固定副，双击进去，在如图11所示的铰链修改对话框中进行修改。图11底座与地面之间的固定副图12铰链修改对话框创立旋转副添加框架与底座之间的旋转副单击建模工具条【连接】中的旋转副按钮，将【构建方式】设置为“两个物体-一种位置”和“垂直栅格”，选择第一种部件为“kuangjia”，选择第二个部件为“dizuo”（第一种部件相对于第二个部件运动，这里不要把次序搞错），之后要选择一种作用点，将鼠标移动到框架与底座关联的轴线上，当出现“dizuo.cm”信息时，按下鼠标左键就可以创立旋转副，此时旋转轴的方向垂直于工作栅格。假如在选择构件时不轻易选用，可以选择放大模型，也可以在构件上单击鼠标右键，在弹出的选用对话框的列表中，选择对应的构件（旋转副的位置不一定非要在实体与实体实际的旋转位置，只要在实体与实体实际旋转的轴线上即可）。图13框架与底座之间的旋转副添加大臂与框架之间的旋转副设置工作栅格【设置方向】选择“全局XY”，后文的旋转副添加都是“全局XY”。同上一步的操作过程，第一种部件为“dabi”，选择第二个部件为“kuangjia”，之后要选择一种作用点，将鼠标移动到大臂与框架关联的轴线上，当出现“dabi.MARKER_3”信息时（选择作用点时，会有诸多合适的候选点信息，只要在旋转轴上的点都可以，下同），按下鼠标左键就可以创立如图14所示旋转副。图14大臂与框架之间的旋转副添加小臂与框架之间的旋转副同上一步的操作过程，第一种部件为“xiaobi”，第二个部件为“kuangjia”，之后要选择一种作用点，将鼠标移动到小臂与框架关联的轴线上，当出现“xiaobi.MARKER_6”信息时，按下鼠标左键就可以创立如图15所示旋转副。图15小臂与框架之间的旋转副添加连杆1与小臂之间的旋转副同上一步的操作过程，第一种部件为“liangan1”，第二个部件为“xiaobi”，之后要选择一种作用点，将鼠标移动到连杆1与小臂关联的轴线上，当出现“liangan1.MARKER_8”信息时，按下鼠标左键就可以创立如图16所示旋转副。图16连杆1与小臂之间的旋转副添加连杆5与连杆1之间的旋转副同上一步的操作过程，第一种部件为“liangan5”，第二个部件为“liangan1”，之后要选择一种作用点，将鼠标移动到连杆5与连杆1关联的轴线上，当出现“liangan1.MARKER_9”信息时，按下鼠标左键就可以创立如图17所示旋转副。图17连杆5与连杆1之间的旋转副添加连杆5与大臂之间的旋转副同上一步的操作过程，第一种部件为“liangan5”，第二个部件为“dabi”，之后要选择一种作用点，将鼠标移动到连杆5与大臂关联的轴线上，当出现“dabi.CSG_5.E28(center)”信息时，按下鼠标左键就可以创立如图18所示旋转副。图18连杆5与大臂之间的旋转副添加末端与连杆5之间的旋转副同上一步的操作过程，第一种部件为“moduan”，第二个部件为“liangan5”，之后要选择一种作用点，将鼠标移动到末端与连杆5关联的轴线上，当出现“liangan5.MARKER_17”信息时，按下鼠标左键就可以创立如图19所示旋转副。图19末端与连杆5之间的旋转副添加连杆2与框架之间的旋转副同上一步的操作过程，第一种部件为“liangan2”，第二个部件为“kuangjia”，之后要选择一种作用点，将鼠标移动到连杆2与框架关联的轴线上，当出现“liangan2.MARKER_10”信息时，按下鼠标左键就可以创立如图21所示旋转副。图21连杆2与框架之间的旋转副添加三角形连片与连杆2之间的旋转副同上一步的操作过程，第一种部件为“sanjiaoxing”，第二个部件为“liangan2”，之后要选择一种作用点，将鼠标移动到三角形连片与连杆2关联的轴线上，当出现“liangan2.MARKER_11”信息时，按下鼠标左键就可以创立如图22所示旋转副。图22三角形连片与连杆2之间的旋转副添加三角形连片与大臂之间的旋转副同