驅動函數的案例
如何在ADAMS中基于機械手終端位移確定電機驅動函數？
在機械手運動學問題中，經常給定了機械手終端的位移，要求據此確定轉動副處電機的驅動函數，以完成指定的機械手軌跡。那么如何根據給定的終端位移而計算轉動副處的驅動函數呢？
這屬于一個機器人運動學的逆解問題。本文使用ADAMS，對一個簡單的機械手，首先給定終端位移，然后據此仿真，得到各轉動副的運動方程。然后使用上述運動方程，驅動轉動副，以實現機械手的運動。此例最終說明，使用過ADAMS進行機器人運動學的反解是一種合適的選擇。
問題描述：
如圖所示的簡單機械手，桿件1固定在地面，而桿件2與桿件1，桿件3與桿件2之間通過轉動副連接。現在給定了桿件3終端的位移，要使用ADAMS計算出轉動副1和轉動副2的驅動位移函數。
求解步驟：
1)
創建機構。如下圖所示，創建桿1、2、3，桿1與地面之間創建固定副1，桿1、2和桿2、3之間分別創建轉動副1、2。
2)
創建一般點驅動.如下圖所示，選項為兩個物體一個位置，垂直于網格，其中第一個物體選擇桿3，第二個物體選擇地面，位置選擇桿3末端點，在彈出的對話框中選擇disp(time)位移-時間函數，如圖5所示。
3)
編輯點驅動函數。
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在機械手運動學問題中，經常給定了機械手終端的位移，要求據此確定轉動副處電機的驅動函數，以完成指定的機械手軌跡。那么如何根據給定的終端位移而計算轉動副處的驅動函數呢？
這屬于一個機器人運動學的逆解問題。本文使用ADAMS，對一個簡單的機械手，首先給定終端位移，然后據此仿真，得到各轉動副的運動方程。然后使用上述運動方程，驅動轉動副，以實現機械手的運動。此例最終說明，使用過ADAMS進行機器人運動學的反解是一種合適的選擇。
問題描述：
如圖所示的簡單機械手，桿件1固定在地面，而桿件2與桿件1，桿件3與桿件2之間通過轉動副連接。現在給定了桿件3終端的位移，要使用ADAMS計算出轉動副1和轉動副2的驅動位移函數。
求解步驟：
1)
創建機構。如下圖所示，創建桿1、2、3，桿1與地面之間創建固定副1，桿1、2和桿2、3之間分別創建轉動副1、2。
2)
創建一般點驅動.如下圖所示，選項為兩個物體一個位置，垂直于網格，其中第一個物體選擇桿3，第二個物體選擇地面，位置選擇桿3末端點，在彈出的對話框中選擇disp(time)位移-時間函數，如圖5所示。
3)
編輯點驅動函數。
展開 ADAMS結構多體動力學實戰與工程應用
3) ADAMS約束驅動函數低副功能詳解
4) ADAMS約束驅動函數高副功能詳解
5) ADAMS線驅動與旋轉驅動函數高級功能詳解
6) ADAMS初始條件高級功能詳解
7) ADAMS常用函數IF應用場景與技巧
8) ADAMS常用函數Step應用場景與技巧
9) ADAMS常用函數測量函數應用場景與技巧
10) ADAMS/Postprocessor功能概述與應用特點
11) ADAMS繪制曲線后處理功能
12) ADAMS繪制曲線導出與動畫制作后處理功能
13) ADAMS曲線數學計算和濾波后處理功能
14) ADAMS部件節點運動副摩擦詳細講解
15) ADAMS部件節點接觸摩擦詳細講解
16) ADAMS優化參數
17) ADAMS設置point點
18) ADAMS優化目標
案例01：斜面重物滑行
案例02：彈簧掛鎖設計
1.
展開 汽車電控系統bootloader知識介紹
NVM驅動NXP官方提供完整的實現函數庫，不需要自行實現，實際開發中也是如此，大部分是對工具的使用，而不是從零開始開發功能。
使用腳本文件抽取指定ECU的NVM驅動代碼，全部代碼是以C語言const數組存儲。
將NVM驅動函數地址存儲在指定地址作為 NVM 驅動函數地址表。
因為全部使用const關鍵詞修飾，全部存儲在常量區域，只讀數據段，修改鏈接文件將只讀數據段固定到RAM設定地址，則NVM驅動編譯后存儲在RAM區域，生成S19文件。
從得到的S19文件分離出NVM驅動和NVM 驅動函數地址表的S19文件，稱為NVM 驅動S19文件
將NVM 驅動S19文件與應用S19文件合并生成完整的Bootloader。NVM 驅動S19文件需要保持在整個文件的開始，以保證系統能夠正常運行找到NVM驅動。
NVM驅動是NVM 獨立驅動是靈活可裁剪的。因此可以根據 Bootloader 的功能選擇必要的 NVM驅動函數，從而減少其占用的 RAM 空間，以適應小RAM尺寸的ECU(比如 1KB RAM 的ECU 系列)， 當然還需要改變其編譯地址和 NVM 驅動函數映射地址表。
04
總結
雖然是一個比較復雜的問題，在分析問題時，將問題分解，比如，整個Bootloader分為通信、存儲等，梳理過原理之后，可以預測到代碼實現邏輯，再追蹤定位，驗證預測。為保證安全提出并實現了一種基于總線通信將NVM驅動程序由上位機下載到 RAM 中運行而非讓其駐留于ECU片上FLASH的安全Bootloader 設計，有效避免了應用程序跑飛運行至駐留于片上 FLASH的NVM驅動代碼所造成的程序/數據丟失失效。
展開 
AUTOSAR 架構下看門狗的理解
其中外部驅動由SBC提供功能，內部驅動由SWT模塊提供功能。MPC5746R有三個SWT(Soft Watchdog Timer)，SWT0 負責CPU0，SWT1負責CPU1,SWT2可以由CPU0 與CPU1訪問。
Wdg Driver 提供底層喂狗與設置看門狗模式的驅動函數，由WdgIf抽象成Wdg Device。WdgM獲取WdgIf的抽象數據得到底層的配置數據與驅動接口函數。
WdgM一共支持三種形式的看門狗檢查方式。1.AliveSpuervision 2.DeadlineSupervision 3. LogicalSupervision。
AliveSpuervision提供一般的喂狗服務，即監控周期性程序是否能正常執行，保證程序處于Alive狀態。
DeadlineSupervision提供監督軟件在兩個狀態之間的轉換時間。
LogicalSupervision提供監督軟件執行順序的正確性。
根據不同的檢查方式，WdgM可以抽象出不同的CheckPoint,Rte層可以通過函數
WdgM_CheckpointReached()來通知WdgM程序正在正確運行。
2、模塊交互與依賴
看門狗模塊由WdgM統一管理后對外，這里只圍繞WdgM模塊分析與其他模塊的依賴性。
展開 2024年RecurDyn優秀案例競賽作品分享：核探測機器人底盤設計與越障性能仿真驗證
之后對機器人進行原地轉向性能仿真，兩側驅動輪速度大小相等、方向相反，其仿真結果如圖3-4所示，其中圖3-4(a)為兩側驅動扭矩，在轉向過程中最大驅動扭矩為31N.m左右，與理論計算結果高度吻合。機器人原地轉向時質心本應為一靜止點，但是由于隨機震動的原因導致質心位置出現一定的偏移，其最大x軸偏移量為15mm，z軸偏移量為14mm，對于機器人整體結構來說該偏移量不會對整體結構造成性能方面的影響。
3.1 上下坡性能仿真分析
由于之前已經驗證過虛擬樣機模型的正確性，這里將直接對機器人爬坡性能進行驗證，這里采取硬質路面為坡道路面，路面角度根據設計指標要求設為30°，機器人驅動函數采取STEP增量式驅動，其函數形式為：
STEP(TIME,0.5,0,1,0.95*pi)+ STEP(TIME,12,0.95*pi,14,0.7*pi)
其中0.5~1秒為加速階段，1~12秒為勻速階段，12~14秒為減速階段，之后一直按照14秒時的速度勻速行駛。具體仿真過程圖如下圖3-5與3-6所示：
由上述分析結果可知，機器人在上下坡過程中驅動輪所需最大驅動扭矩為36N.m左右，與之前理論分析計算的38.81N.m之間存在微小誤差，該誤差在合理范圍之內，在下坡階段為了防止速度過快，需要對驅動輪進行降速，因此扭矩出現如圖所示的負數情況。在整個上下坡仿真過程中機器人姿態角變化情況如上圖3-7 (b)所示，僅偏航角隨著路面角度發生對應的變化，另外兩個俯仰角與翻滾角無明顯變化，表明機器人整體在上下坡過程中有較好的穩定性。其彈簧受力與變形結果以及履帶張緊力仿真結果都在合理范圍之內，整體仿真結果表明機器人的爬坡性能滿足項目指標要求。
展開 Recurdyn履帶問題
1.問題：整車履帶仿真出錯，車輛越障時遇到障礙物直接彈開
思路：
關于這類模型需要調節履帶和地面之間的接觸參數、Bushing force，還有驅動函數。
彈飛了是因為接觸剛度太大了，調小一些，在100以內繼續調節，Bushing force也太大了，Rz改成0或者小一些就行，這樣雖然不會彈飛，但是由于坡度問題，還是需要將你的驅動函數進行修改
2.問題：履帶脫落
思路：
履帶鏈節之間是通過力來連接的，有力的限制，一般情況下尺寸參數合適不會考慮干涉
另外Bushing Force中其實是有關于鏈節之間旋轉角度限制的參數，Stop angle，可以防止前后履帶板之間旋轉角度過大而碰撞
用于搜索與鏈輪接觸的鏈節的工具。有兩種方式,Full Search，搜索所有的鏈節并與之進行接觸，和Partial Search，搜索鏈輪附近的履帶鏈節并與之進行接觸，選用Partial Search可以減少仿真時間，但是可能會出現鏈輪與部分履帶鏈節之間不發生接觸導致穿透的情況，而Partial Search又可以讓用戶自定義搜索范圍，就是User boundary」，因此如果沒接觸上建議先變為Full search
3.問題：履帶齒與地面參數設置
有兩種類型的車輛-土壤相互作用。一種是硬地面接觸，另一種是根據Bekker理論的軟土壤接觸。在硬地接觸中需要鞋點(shoe point)，在軟土中需要格柵網(grouser mesh)。
另外，如果光柵與球體(grouser to sphere)的接觸被定義為代表與巨石和巖石的接觸，則必須選擇光柵結點。
1.Shoe Point鞋點： 鞋點用于定義履帶齒和硬地面之間的相互作用。這些點是通過在表格的第一列前打勾進行選擇。
展開 專業非線性柔性多體動力學仿真軟件
當對一個設計進行驗證，并且裝配中單獨零部件的有限元模型已經生成時，工程師需要按照以下合理的步驟進行：
通過導入每個有限元模型建立機械裝配，配置部件間的關系、加入連接副、彈簧、阻尼、作用力、控制系統等，指定機械系統的驅動函數。
定義并執行動力學時域模擬，FEDEM在運行時域求解器的過程中，自動地把每個單元模型縮減成超單元。這些縮減的模型可以在其他動力學事件和FEDEM模型中重復使用。
后處理和結果評定。動力學結果可以從時域求解器里非常容易地獲得。結構力學的結果可以從集成的超單元恢復處理器中獲得。
高效的用戶界面
FEDEM直覺的用戶界面提供了一個透過同一個3D圖形環境實現建模、求解和后處理的完整的特征組。模型仿真過程中或完成時，動態的結果通過曲線、動畫的形式展現給用戶。結合快速而穩定的FEDEM求解器，大大促進了工程過程，縮短求解時間，為用戶提供清晰、易于理解的裝配模型物理行為模擬結果。
工業標準格式
有限元模型需要以NASTRAN *.bdf文件格式輸入，以保證與有限元網格劃分工具的兼容性。
機械裝置的驅動函數可以鏈接外在的數據，如：MTS RPC III/Pro, nCode DAC or ASCII格式。模擬受到的外在驅動可以通過改變參照關系，方便地從一個事件切換到另一個。
仿真結果動畫可以輸出為MPEG-1, MPEG-2或AVI格式，以及靜態的JPG, PNG, BMP or RGB/IV(僅支持三維格式)格式文件。
超大模型和超長時間歷程模擬能力
因為采用了創新的結合靜態和動態縮減算法的超單元技術，巨型單元數量的有限元模型會非常容易地獲得處理。
運動方程僅求解進行超單元縮減后的系統，并且方程的數目與有限元模型的網格數量無關。
展開 非線性柔性多體動力學軟件FEDEM
機械驅動函數可以與外部數據，如：MTS RPC III/Pro，nCode的DAC or ASCII格式。采用上述外部數據驅動的模擬可以
通過改變文件的參考關系從一個事件的分析切換到另一個事件分析中。分析的結果也可以輸出為MTS RPC III/Pro，nCode
的DAC or ASCII格式。
FEDEM的分析結果所輸出的動畫可以保存為MPEG-1, MPEG-2 或 AVI格式，并且可以輸出為JPG、PNG、BMP or RGB/IV(僅支持三維)等格式。
支持平臺
FEDEM支持HP-UX, SGI-IRIX 和 Windows NT/2000/XP/Vista操作系統。
系統要求
CPU Pentium III或以上
RAM 512 Mb(大型柔性體模型建議采用2Gb以上內存)
硬盤500 Mb或以上
更多詳細功能信息請參照FEDEM技術手冊或訪問網www.fedem.com.cn
轉自www.caeworks.cn
展開 基于RecurDyn的多工況下的尼龍蝸輪疲勞性能研究
利用STEP 函數，將疲勞試驗要求轉換為仿真加載條件，在有限元模型中，蝸桿為驅動元件，在蝸桿的旋轉副上施加速度驅動函數。試驗要求的蝸輪轉速為30 r∕min，蝸輪蝸桿傳動比為24∶1，所以，蝸桿端的轉速為720 r∕min，轉換為角速度為75.36 rad∕s，速度驅動函數如圖4所示。
圖3 轉矩加載曲線
Fig.3 Torque loading curve
再通過STEP 函數將多工況載荷譜轉換為蝸輪端旋轉副上施加的相應轉矩值，轉矩函數如圖5所示。
圖4 速度驅動函數
Fig.4 Velocity driving function
圖5 轉矩函數
Fig.5 Torque function
在該動力學仿真中，總的時間歷程為31.1 s，共經歷了5種工況，按順序每種工況加載1次。
3 有限元結果及分析
3.1 動態應力分析
為了能夠直觀準確地觀察蝸輪運動過程中各時刻尼龍蝸輪齒根處的受力情況，以此判斷蝸輪的強度狀況，首先，對蝸輪蝸桿進行了非線性瞬態動力學分析。動力學分析是一種時域分析，研究在時間歷程中結構的動態響應。在蝸桿輸入端沿蝸桿軸線方向施加旋轉副，在該旋轉副上添加速度驅動；在蝸輪旋轉中心上施加反向轉矩。蝸桿速度驅動函數和蝸輪反向轉矩函數根據多工況加載條件利用STEP函數編寫。選擇RecurDyn 的動力學分析，輸入仿真時間為31.1 s，進行蝸輪蝸桿動力學仿真。
通過對蝸輪蝸桿仿真結果的分析，尼龍蝸輪在齒根處產生應力集中，與理論分析結果一致，并得到齒根處在不同工況下的應力值，如圖6所示。因為加載工況較多，只選取3個轉矩值進行齒根彎曲應力計算，而轉矩C 處轉矩值為各工況最大轉矩值，且為對比結果，具有一定的覆蓋性和規律性，所以，分別選取第1、第3、第5工況的轉矩C進行計算。
展開 基于機械系統動力學自動分析的多噴頭3D打印機運動學研究
在ADAMS中設置運動副的驅動函數，運動軌跡如圖5所示。2個噴頭在同一運動軌跡上后，行星電機繞工作臺勻速運動，設置好打印件的層高等參數，縱向電機就會旋轉1個步距角，逐層向上完成打印工作。
圖5 協同打印
3 結束語
本文所設計的3D打印機，基于柱坐標系設計。主要采取外嚙合行星齒輪的方法，使2個柱座在工作臺上實現打印工作。在柱座上采用懸臂梁結構，實現噴頭在工作臺上的打印工作。
本文主要通過ADAMS運動仿真針對3D打印機在工作過程中的3種情況做了運動學仿真，分析運動工作的可行性，然后對2個噴頭的位移、速度曲線、擠出機和絲杠連接點的受力情況進行分析。3種工作過程的仿真結果都滿足打印機的要求，并且工作過程中絲杠所受到的力均在強度校核所預設的力之內，所以該3D打印機可以順利運行。
文章來源：科技創新與應用
展開 
Adams仿生四足機器人
各個關節處的驅動如何獲取
2.
四足與地面的接觸如何設置
1.要想獲取各個關節點的驅動，首先我們需要對四足機器人進行運動學分析。
機器人的運動學分析可以分為正、逆運動學分析。正運動學簡單來說就是已經關節驅動函數，求機器人位姿，逆運動學則相反。這一步通常在MATLAB里面求解。
四足機器人的步態有動靜步態兩種。靜態步態首先要滿足靜力學的條件，行走時單腿離地，其余三條腿支撐，機器人的重心始終位于其余三條腿所構成的三角區域內，動態步態則相反，機器人的重心始終位于其余三條腿所構成的三角區域外。
2.接觸設置如下，其具體參數可參考相關文獻，注意設置摩擦系數。
歡迎大家關注我的公眾號“有限元探索”
展開 從0到1學習Adams軸承建模方法
施加驅動到太陽輪軸承上，這樣軸承將會傳遞傳遞運動給太陽輪，并進一步傳遞到軸上，通過這種軸承連接關系，模擬齒輪間的交互及其動態行為。
下面來介紹如何進行具體的操作
1、首先，我們需要導入現有的行星齒輪機構
2、找到Adams的Machinery模塊，點擊Bearing，軸承建模，進行軸承參數輸入。
3、軸承的建模方式選擇Detailed方式，這種方式進行建模可以完全模擬軸承結構的詳細參數特征及疲勞壽命的預測
4、軸承類型選擇Deep Groove Ball Bearing Single Row單列深溝球軸承。
5、下面是對軸承詳細參數的選擇，這頁主要定義的軸承的結構特征和屬性。
軸承位置選擇0,0,10；軸承約束Constraint選擇radial axial both，同時約束軸向和徑向；軸承的容差選擇0.002；此外，還學要需要選定軸承供應商NSK供應商，并設定軸承內徑為20mm；可在Show Geometry中查看軸承的基礎參數。
6、在Shaft中選擇太陽輪，在Housing中選擇太陽輪軸
7、可以設定軸承的驅動，需要在Impose Motion中設定驅動，選擇繞z軸旋轉，并給定旋轉驅動函數step(time,0,0,1,2.09)。
8、最后點擊完成，等待模型的生成即可
9、點擊模型仿真，觀察模型運動狀態。
展開 ADAMS耦合副的說明及使用
然后建立關于左邊第一個件旋轉角度的狀態變量函數：
然后修改右邊驅動副，將驅動函數設置為0.5*VARVAL(VARIABLE_1)，其中VARVAL表示讀取狀態變量的值，不同的傳動比可以在函數前面加相應的系數：
完成后，如下圖所示，通過該方法設置驅動，左邊的旋轉速度是右邊的2倍：
在實際應用中，可以用這兩種方法模擬傳動系統的運動關系，如齒輪系統、轉向系統等。
END
文章來源： ADAMS及ANSYS等機械仿真
碼垛機器人admas仿真 ￥48
機器人動力學仿真
按照運動學仿真的類似步驟為機器人添加材料、運動副和關節驅動，給機器人手腕末端施加50N最大負載，仿真模型如圖5-17。
圖5-17 機器人樣機動力學模型
5.5.1 典型工況下的路徑規劃
如圖5-18為機器人搬運物體的路徑規劃，由于腕轉關節、腕擺關節和手轉關節處于機器人手臂末端，關節所受的扭矩較小，同時為了降低求解難度，因此仿真時只設置了腰部回轉關節、肩關節和肘關節。在1秒內肩關節和肘關節同時旋轉90度，此時達到肩部關節的極限位置，之后腰部回轉關節轉過90度，最后各個關節相繼復位。
圖5-18 典型工況下的路徑規劃
根據機器人作業任務的路徑規劃，各關節的驅動函數為：
J1：STEP( time , 1 , 0 , 1.6 , -90d )+STEP( time , 3.4 , 0 , 4 , 90d )
J2：STEP( time , 0 , 0 , 1 , -90d )+STEP( time , 2 , 0 , 3 , 90d )
J3：STEP( time , 0 , 0 , 1 , 90d )+STEP( time , 2 , 0 , 3 , -90d )
J4：0.0d * time
J5：0.0d * time
J6：0.0d * time
函數的意思為關節1在1到1.6秒逆轉90度，在3.4到4秒正轉90度；關節2在0到1秒逆向轉動90度，在2到3秒正向轉動90度；關節3在0到1秒逆向轉動90度，在2到3秒正向轉動90度；其他關節保持不動。
設置仿真的時間為4000毫秒，仿真的步數為500步，點擊啟動符號啟動仿真。
展開 