不管你信不信,机器人产业正在掀起一场制造业经济风暴。所有统计数据都表明,我们的同事、司机和私人助理很快就会变成精密的机器人!
你知道每年 有 50 万个制造业岗位空缺每周有 7 万名婴儿潮一代 退休 而作为未来一代的千禧一代对加入制造业并不那么兴奋?因此,包括机器人技术在内的自动化技术以惊人的速度发展也就不足为奇了。
随着 5G、边缘计算、机器学习、人工智能和视觉技术的发展,机器人行业正处于实现工业 4.0 承诺的最佳时机。但是,要制造出既能自主、灵活地处理小批量、高精度的工作,又不影响安全性的机器人是一项挑战。
老牌原始设备制造商和新成立的公司都面临着同样的机器人工程挑战:在性能、可靠性、精确度、安全性和能效之间进行复杂的权衡。

机器人不仅仅是一个机械臂。它也不是一辆汽车。虽然两者都是动态机器,但机器人是一个深度集成的系统,它的每一个决定都会对其他领域产生连锁反应。机器人 电机 影响手臂的 振动(机械)产生过量 热 和力量的变化 控制算法(自动化).
用 “构建并测试 “的方法在孤立的孤岛上解决这些问题是失败的秘诀。这种传统方法依赖于昂贵的物理原型,不可避免地会导致后期发现,从而使项目脱轨、预算膨胀、开发停滞。
有一种巧妙的方法。让我们以几个工业机器人为例,探讨多物理场仿真方法如何帮助您应对这些相互关联的挑战 之前 制造出原型机
1.驯服动力学:从振动到精确
对于高速机器人来说,精度并没有丧失–而是被失控的动力学所窃取。这正是 模拟中心 变得至关重要。要重新控制振动,首先必须了解作用在机器人主臂、关节、电机和齿轮箱上的复杂力和加速度。
使用 Simcenter,您可以模拟机器人的整个运行过程。 运行周期 到:
- 精确计算 的 动态载荷和加速度 机器人各部分的动态负载和加速度
- 分析 臂和齿轮箱等柔性部件在这些负载下会如何弯曲和振动。
- 预测和中和 谐振频率,这些频率会影响性能并导致长期机械疲劳。
- 优化 的 最大刚度和最小重量的结构设计可确保机器人瞬间稳定,从而最大限度地提高产量和精度。

2.正确选择执行器,实现最佳性能和效率
传统的 “试错法 “或单点计算来确定执行器的大小是出了名的低效。它通常会导致两种糟糕的结果:
- 尺寸不足: 机器人无法达到性能目标。
- 尺寸过大 一种常见的 “安全 “选择,会增加成本、重量,最重要的是、 能耗和热量.
Simcenter 可让您通过以下方式代替猜测 模拟机器人的完整任务剖面.通过提供运动路径作为输入,它可以精确计算所需的速度、扭矩和功率。这样,您就可以选择 最佳执行器-与任务完全匹配,最大程度地降低成本和能源浪费。