越野移動機器人設計的案例
蛇形坦克機器人設計蛇形坦克機器人設計 ￥5
蛇形坦克機器人設計
本項目展示了一種模塊化救援機器人的機械設計，該機器人專為地震后搜救任務而開發。該機器人將蛇形柔性車身與履帶式（類似坦克）移動系統相結合，能夠在狹窄、充滿碎石的空間中穿行。它能夠越過高達 30 厘米的障礙物，并傳輸實時熱成像和視頻數據以支持救援隊。這種混合設計提高了機器人的機動性、耐用性和環境適應性，使其非常適合災區救生行動。
移動機器人的分類及介紹
移動機器人：多類型、廣應用與前沿技術發展
移動機器人憑借其多樣化的類型和廣泛的應用場景，正成為現代科技領域中極具活力與潛力的研究和開發方向。從室內到室外，從陸地到天空乃至水下，不同類型的移動機器人以其獨特的設計和功能特點，在各個領域發揮著日益重要的作用，并隨著技術的不斷進步展現出更為廣闊的應用前景。
一、輪式機器人
輪式機器人是移動機器人中較為常見的類型，具有結構相對簡單、運動高效且穩定的特點。
差速驅動機器人：這種機器人主要依靠兩個獨立控制的輪子來實現移動。在室內環境如辦公室、倉庫等場景中應用廣泛。其工作原理基于兩個輪子的速度差來實現轉向，例如在清潔機器人領域，差速驅動機器人能夠靈活地在家具之間穿梭，對地面進行清掃和吸塵作業。在一些簡單的物流搬運場景中，也可以在相對平坦的地面上，按照預設路徑，將貨物從一個地點運輸到另一個地點。
全向輪機器人：全向輪的設計使得機器人可以在任意方向上移動，這一特性使其在需要頻繁改變方向和精確走位的場景中脫穎而出。在現代化的智能工廠里，全向輪機器人可用于在狹窄的生產線通道中，精準地為各個工位配送零部件，大大提高了生產效率和物流的靈活性。在一些大型展覽場館中，全向輪機器人還可以作為智能導覽設備，輕松地在人群中穿梭，為游客提供全方位的引導服務。
履帶式機器人：履帶式的移動方式賦予了機器人卓越的越野性能，使其能夠在不平坦或復雜地形中順利通行。在軍事領域，履帶式偵察機器人可以深入敵方陣地，在山地、叢林、沙地等惡劣地形條件下，收集情報信息并實時傳輸回指揮中心，為作戰決策提供依據。在地震、火災等災害救援現場，履帶式救援機器人能夠攜帶救援工具和物資，跨越廢墟、瓦礫等障礙物，尋找被困人員并實施救援行動。
展開 履帶式移動機器人越障能力的研究.
履帶式移動機器人越障能力的研究.part1.rar
履帶式移動機器人越障能力的研究.part2.rar
履帶式移動機器人越障能力的研究.part3.rar
工業移動機器人未來五大發展趨勢,你知道多少？
4 同構仿真、數字孿生，為客戶提供一站式服務
客戶在做智能化、自動化改造的過程中，從方案設想，到方案設計和實際投入，中間會經過漫長的決策鏈，通常這個決策過程依賴設計人員的經驗，這樣可能會導致規劃結果和實際需求產生較大的偏差，導致浪費或工期延誤。
一套功能完備的同構仿真系統可以避免設計過程中的人為偏差，并且能夠極大提高評估效率;可以提供規劃、仿真、實施、運營等一站式解決方案，實現同構仿真和數字孿生，極大減少機器人項目規劃風險，提高運維效率。
5 應用場景將進一步擴大
在技術進一步發展的基礎上，未來移動機器人的應用場景將進一步擴大，將逐漸深入到制造業的各個領域及環節。而伴隨著終端客戶對智能化需求的進一步提高，未來單個以AGV為主的項目將會越來越少，因此，不同類型的移動機器人以及移動機器人與其他自動化設備如何實現協調運作將成為考驗企業方案實施能力的關鍵。此外，從室內走向室外，園區物流等半封閉場景的戶外應用也將是移動機器人發展的方向之一。
除以上三個看法外，未來工業應用移動機器人技術還將與人工智能、移動互聯網、大數據處理等技術加速融合，從而創造出新的技術、產品和應用模式。
文章來源：中國機器人網
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機器人結構優化設計
機器人結構優化設計
摘要：本文首先通過CREO軟件建立機器人模型，然后通過Hypermesh對模型進行網格劃分和有限元分析，采用Optistrut對該模型進行拓撲優化，使得優化后的結構模型滿足設計要求的結構方案。
關鍵詞：機器人 拓撲優化 Optistrut 變密度法
一、 模型介紹
機器人總成的材料以鋼為主，其結構主要由底座、臂座、臂座板、舵機、連接體、爪座板、爪座、爪子和圓臺等部分組成。通過三維軟件CREO對該機器人進行建模，其建模結果如圖1.2所示。
圖1.1 機器人模型
圖1.2 機器人模型裝配圖
二、Hypermesh有限元分析
將裝配之后的模型圖利用CREO另存為.stp格式，然后用Hypermesh的Import導入，如圖2.1所示。
圖2.1 導入Hypermesh的裝配圖
導入裝配圖之后，畫網格之前，要先對模型進行檢查和清理，為畫網格清除障礙。將模型處于topo模式下，看到所有的線都是綠線，說明模型是完整的，可以畫網格。
圖2.2 Topo模式下的模型圖
設置梁單元，點擊BeamSection Collectors，建bar層，元件連接效果圖如圖2.3所示。
圖2.3連接圖
有限元分析過程如下：
（1）網格劃分
底座和圓臺屬于不太重要的部分，選擇四面體網格，點3D→ tetramesh→element size為 20→interpolate；機械臂部分同樣的操作步驟，將element size改為5；網格總數為32270。網格劃分結果如圖2.4所示。
展開 人形機器人關節電機設計“寶典”
宇樹A1機器人關節電機簡介
（本圖來源于宇樹官網）
宇樹A1機器人關節電機是一款高性能電機，專為智能機器人設計，主要用于關節和機械臂。它配備高精度編碼器，支持精確角度控制和流暢運動，具備高扭矩輸出，適應復雜操作。
接下來，我們根據宇樹A1官網（https://www.unitree.com/cn/a1motor）提供的電機設計方案，采用“一鍵多場耦合分析”軟件仿真這款電機的各種性能。
b. 宇樹A1機器人關節電機設計方案
通過截取宇樹A1官網的磁密云圖并導入CAD，簡單量測可得到初步實施方案。
展開 基于ADAMS的機器人吸塵器設計
此種機器人吸塵器的原理非常簡單，即利用普通吸塵器的的吸塵原理，在機器人吸塵器主體部分內部驅動電機轉動形成真空（此機構略去，本設計主要對吸塵器外部工作進行仿真），大氣壓作用下即可將粉塵吸入。本裝置特殊之處在于，機器人主體可以四個方向轉向并移動，從而吸收各個方向的粉塵。具體為，機器人主體每轉動一個方向，即停止幾秒時間，進行一次吸塵操作，操作完成后在轉動，并可向前移動，如此循環操作下去即可完成多個方向的吸塵操作。在制作成市面產品之前，我們不妨用Adams軟件對其進行動態動態動態動態虛擬仿真，預先對各動態系統進行仿真和分析，按照實際的需求修改更進，有效地提高設計的效率和質量，用仿真模型代替物理模型進行試驗，降低產品的設計開發成本。
基于ADAMS的機器人吸塵器設計.doc
展開 一種智能小車機器人設計方案
因此這種語音控制小車機器人具有重要的學術研究價值。
清潔機器人底殼注射模具設計+3d
清潔機器人底殼產品見圖1，產品最大外形尺寸為320.44 mm x 239.23 mm x 161.04 mm， 塑件平均膠位厚度2.50 mm，塑件材料為ABS，縮水率為1.005，塑件質量為327.93克。塑件技術要求為不得存在披峰、注塑不滿、流紋、氣孔、翹曲變形、銀紋、冷料、噴射紋等各種缺陷。
圖1清潔機器人底殼產品圖
從圖1可以看出， 塑件為近似為矩形的封閉殼體，殼體邊緣有3處小的功能性結構需要設計滑塊抽芯，塑件一個角部有一處斜向的圓筒，需要設計滑塊抽芯，斜向圓筒的外形同樣需要設計滑塊抽芯。塑件頂面有局部凸起，有4處凸臺并有圓孔。塑件邊緣和內部有多條加強筋。
塑件尺寸較大，模具結構復雜，外形有多處滑塊抽芯，模具設計型腔排位為1出1.模具設計排位圖見圖2所示。模胚為非標模胚6075，模胚邊緣設計了兩處斜度定位塊。
圖2 模具設計排位圖
圖3 滑塊及其分型面設計
圖4 氣缸驅動針閥式熱嘴
為了提升制品品質，縮短注塑周期，節約塑膠原料，采用了針閥式熱流道系統，針閥式熱流道系統比開放式熱流道系統有更好的產品品質。在制品外觀上進澆口處平整，無凸起澆口痕跡，能使用較大直徑的澆口，可使型腔填充加快，并進一步降低注射壓力，減小產品變形；因此澆注系統采用針閥式熱嘴單點進膠，針閥利用氣缸驅動，見圖5所示。在定模座板與A板之間增加一塊模板用來安裝針閥式熱嘴和氣缸。并在定模座板與熱嘴固定板之間設計?30定位銷，此定位銷受力很大，不能太細。針閥式熱嘴最常見的控制方式有氣壓控制和液壓控制兩種，由于氣壓控制使用空氣，清潔環保，具有明顯的優勢，因此清潔機器人底殼的針閥式熱流道采用了氣壓控制的方式。
展開 RecurDyn成功案例：基于仿真設計的多關節機器人
包機器人研發中必須考慮控制動作的控制器、運動產生的振動、各個部件的剛度以及機器人所用馬達的慣性比等多種因素。使用“試錯（trial and error）”方式或者直接依靠經驗來設計機器人，往往需要先制造出物理樣機后才能發現問題，這不僅會增加研發的時間成本，而且還可能會影響產品的質量。借助仿真方法，可以在物理樣機制造之前，對機器人的重要部件進行早期評估和檢查，從而大幅降低研發的時間和成本。
ITRI成立于1973年，是一家技術研發機構，將RecurDyn的虛擬樣機技術應用于多關節機器人的開發過程中。ITRI利用RecurDyn可以設計控制機器人運動的控制器，包括電機、軸承和減速器等各種機器人的部件。此外，通過RecurDyn的柔性體建模技術，可以快速、高效地了解機器人各種姿態下的振動特性，降低了研發成本。
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包機器人研發中必須考慮控制動作的控制器、運動產生的振動、各個部件的剛度以及機器人所用馬達的慣性比等多種因素。使用“試錯（trial and error）”方式或者直接依靠經驗來設計機器人，往往需要先制造出物理樣機后才能發現問題，這不僅會增加研發的時間成本，而且還可能會影響產品的質量。借助仿真方法，可以在物理樣機制造之前，對機器人的重要部件進行早期評估和檢查，從而大幅降低研發的時間和成本。
ITRI成立于1973年，是一家技術研發機構，將RecurDyn的虛擬樣機技術應用于多關節機器人的開發過程中。ITRI利用RecurDyn可以設計控制機器人運動的控制器，包括電機、軸承和減速器等各種機器人的部件。此外，通過RecurDyn的柔性體建模技術，可以快速、高效地了解機器人各種姿態下的振動特性，降低了研發成本。
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RecurDyn經典案例：象鼻機器人機械臂的優化設計
象鼻機器人是一種模仿象鼻行為的具有無限自由度的機械手臂，目前正在研發中。這種機械臂機器人是由一組圓盤，通過中心連接到一個柔性軸上，由一組穿過圓盤的電纜控制。電纜的末端直接連接到電機上。手臂具有連續運動，可針對特定的應用場景進行定制，例如，探查危險區域。為了優化這種柔性機械臂的設計，需要研究幾個參數：纜繩張力、纜繩末端隨時間變化的力、驅動機構所需的力、機器人的工作體積。
▎仿真過程
① 創建由象鼻形狀的體組成的象鼻機器人機械臂柔性體模型，它由圓盤、電纜、底座和柔性軸組成的象鼻形身體組成
② 使用用戶定義的運動對安裝在象鼻底部的執行器和直流電機進行數學建模
③ 研究了機器人機械臂在工作區域內可以達到的運動范圍
④ 計算并比較了不同材料（尼龍、聚四氟乙烯）操作過程中電纜的強度
⑤ 計算運行期間電纜承受的荷載
⑥ 計算運行期間電纜與圓盤接觸時所承受的摩擦載荷
▎關鍵仿真技術
?多體動力學，專門用于多個部件的機械建模：若干盤、電纜、底座、軸和直流電機。
展開 爬壁機器人變磁力吸附單元的優化設計
爬壁機器人變磁力吸附單元的優化設計
王軍波 陳強 孫振國
清華大學機械工程系 中國科學院電子學研究所
摘要：為解決磁吸附爬壁機器人吸附能力和運動性能之間的矛盾，設計了一種磁吸力可調的吸附單元。該單元在吸附于工件時，提供足夠大的磁吸力，以滿足機器人負載能力的要求，而當其脫離工件表面時，磁吸力減為最小，以提高機器人運動性能。該文通過有限元方法，建立了能夠定量分析吸附單元磁吸力的數值計算模型，分析了不同結構參數和不同吸附條件下的磁吸力變化趨勢，對結構參數進行了優化設計。試驗結果表明，按照優化設計的結構參數制造的變磁吸力吸附單元，最大磁吸力可達290N，最小僅為9N。由此構成的變磁力機器人履帶相比恒磁力履帶，運動性能顯著提高，驅動電機電流波動大為減小。
關鍵詞：爬壁機器人，變磁力，吸附單元，優化設計
內容簡介：
1 變磁力西服單元基本原理和結構
1.1 變磁力吸附單元基本原理
1.2 結構參數優化設計目標
2 計算模型
2.1模型的建立和簡化
1）永磁體 2）鐵軛與工作 3）空氣與氣隙b
2.2 基本方程的建立
2.3 磁吸力計算
3 計算結果和參數優化
3.1 隔磁氣隙寬度d
3.2 吸附單元高度h
4 試驗認證
4.1 靜力學試驗
4.2 變磁力爬壁機器人履帶和恒定磁力履帶比較
5 結論
爬壁機器人變磁力吸附單元的優化設計.pdf
展開 設計仿真 | AI+仿真雙驅動！海克斯康領跑人形機器人研發
在當今科技飛速發展的時代，曾經只存在于科幻作品中的人形機器人正加速走進現實。海克斯康工業仿真軟件憑借其卓越的技術實力和豐富的行業經驗，正成為人形機器人研發領域不可或缺的助力。
人形機器人
邁向未來的智能新伙伴
人形機器人作為人工智能與機械工程的結晶，正迎來前所未有的發展機遇。隨著大語言模型的突破性進展，人形機器人的智能化程度顯著提高，其在工業生產、家庭服務、醫療護理、教育輔助等領域的應用前景廣闊。然而，人形機器人的研發面臨著諸多挑戰，如復雜的機械結構設計、高效的生物能量利用、人機共存的安全性等。海克斯康工業仿真軟件以其全面的動力學模型、結構設計優化、控制系統開發等功能，為解決這些挑戰提供了強大的技術支持。
技術傳承與創新
海克斯康工業仿真軟件
海克斯康工業仿真軟件始于1963年。多年來，海克斯康不斷拓展其技術邊界，構建了涵蓋多體動力學、結構NVH、非線性有限元、流固耦合、復合材料、聲學與噪聲等多個領域的仿真解決方案。旗下的Adams軟件作為虛擬樣機技術的杰出代表，提供了專業的多體動力學仿真技術，能夠幫助研發人員在無樣機階段對人形機器人的機械性能進行優化設計，快速實現控制策略檢測和模型迭代。
全方面解決方案
覆蓋人形機器人研發全流程
海克斯康工業仿真軟件為人形機器人研發提供了從概念設計到性能驗證的全流程解決方案。海克斯康工業軟件在人形機器人的主要應用點如下：
01
運動學、動力學仿真及載荷計算
Adams軟件能夠對人形機器人進行精確的運動學仿真，包括關節運動、步態規劃及平衡控制仿真等。通過建立人形機器人的多體動力學模型，研發人員可以詳細分析各關節的運動軌跡、速度和加速度，優化機器人的行走步態和動作流程，確保其運動的平穩性和靈活性。
展開 從"流浪地球"到ChatGPT，頂流機器人設計需要哪些仿真技術？
機器人一直是科幻類影視作品里的常客。遠有《星球大戰》系列中的R2-D2、足球上長腦袋的BB-8，近有《流浪地球2》里面的“軍犬”笨笨，以及“你動它就動“的門框機器人。不一定類人的外觀、能夠自主活動的關節，配上一定的人工智能控制算法，大概就是人們幻想中未來機器人的樣子。
在現實生活中，機器人不是什么未來技術。它已經廣泛應用于工業、服務業、教育娛樂和軍事等行業中幾十年，并且隨著相關技術的進步在不斷迭代。應該說，機器人是綜合了當代機械、電子、控制等許多學科知識的一類集大成的產品。隨著人工智能的蓬勃發展，這個領域也正在變得更加”性感“。
當然，作為一種機械設備，它也離不開機械設計和仿真。在各類機器人的設計流程中，都需要用到哪些仿真相關技術呢？
——先讓我們來看看神奇的chatGPT怎么說：
1、在機器人仿真設計過程中，有哪些重點技術？
2、在機器人的設計流程中，要用到哪些仿真技術
在這里，”仿真“一詞并不僅僅指對三維模型的力學、熱學等有限元仿真，也包含更廣義的，電路仿真、控制系統的仿真等等。
以多體動力學分析為例。機器人一般都包含多個可動的關節。為了讓機器人的工作表現達到預期目標，在設計階段就需要建立機器人的多體動力學數字樣機，來評估機器人的動力學、運動學特性。對于機器人整體，可以評估不同的控制策略；對于關鍵的承力部件，可以結合有限元仿真軟件完成剛-柔耦合分析。甚至還可以做一些拓撲優化，讓機器手臂的樣子更具未來感。
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