文章目錄

• 前言
• 0 軟件介紹
• 1 Solidworks畫圖
• 2 從Solidworks導(dǎo)出并導(dǎo)入ADAMS
• 總結(jié)

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前言

最近有兩個(gè)文章馬上要投出去了，用了一些很怪的東西，但是效果還是不錯(cuò)的，感覺還挺有意義，所以想著開個(gè)新坑分享一下。 這塊兒主要介紹一下機(jī)器人怎么使用ADAMS與Simulink進(jìn)行聯(lián)合仿真。在做的過程中發(fā)現(xiàn)做偏機(jī)械的這一塊很少有人進(jìn)行分析，相關(guān)的教程找的比較吃力，所以就簡單以四旋翼無人機(jī)為例，拋磚引玉一下子。

0 軟件介紹

在開始之前，先簡單介紹一下兩個(gè)軟件。對于做機(jī)器人的同學(xué)來說，V-REP、Gazebo啥的肯定不陌生，但是ADAMS見得就不多了。

• ADAMS
  ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析，是一款虛擬樣機(jī)分析軟件。
  簡單來說，它可以對各種機(jī)構(gòu)建立貼近實(shí)物的、精細(xì)的虛擬樣機(jī)，并完成運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真，可以無實(shí)物進(jìn)行機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器的分析與仿真，完成機(jī)器人設(shè)計(jì)或控制的前期驗(yàn)證。
  在機(jī)器人領(lǐng)域中，使用ADAMS很大的好處是可以對機(jī)器人各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的物理參數(shù)定義（材料、質(zhì)量等），并且可以輕松地添加并設(shè)置的彈簧、避震、轉(zhuǎn)動(dòng)副、驅(qū)動(dòng)、接觸力、摩擦力等。

• MATLAB - Simulink
  Simulink是美國Mathworks公司推出的MATLAB中的一種可視化仿真工具，可用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真、自動(dòng)代碼生成以及嵌入式系統(tǒng)的連續(xù)測試和驗(yàn)證。
  簡單來說，它是一個(gè)相當(dāng)全能的科研工具與計(jì)算器。在這里，我們使用Simulink搭建控制器，對ADAMS的模型進(jìn)行通訊與控制。

• ADAMS & Simulink聯(lián)合仿真
  這兩個(gè)軟件聯(lián)合仿真，意味著：
  （1）使用ADAMS精細(xì)、真實(shí)的虛擬樣機(jī)模型為平臺(tái)；
  （2）使用Simulink豐富、集成的控制模塊進(jìn)行控制器的搭建。
  大概這么個(gè)效果
  

  ADAMS&Simulink聯(lián)合仿真效果

1 Solidworks畫圖

我們用一個(gè)簡單的四旋翼無人機(jī)例程來進(jìn)行講解：
首先，使用Solidworks畫一個(gè)無人機(jī)，如果你沒有現(xiàn)成的模型，畫圖時(shí)需要遵循以下原則：

• 將那些固定連接不動(dòng)、且材料相同的部件繪制為一個(gè)零件；
• 質(zhì)量分布盡可能遵循實(shí)物來畫（即可以不用在意小細(xì)節(jié)，大體得對）；
• 每個(gè)相同零件獨(dú)立命名（即四個(gè)螺旋槳分別命名為rotor1、rotor2…等）；
• 英文命名。

如果你已經(jīng)有一個(gè)自己的模型，希望進(jìn)行簡化并導(dǎo)入，需要遵循：

• 將那些固定連接不動(dòng)、且材料相同的部件合并成為一個(gè)零件；
• 合成為單個(gè)零件后，每個(gè)相同零件獨(dú)立命名（即四個(gè)螺旋槳分別命名為rotor1、rotor2…等）；
• 如果有彈簧啥的，需要?jiǎng)h掉并保留兩端固定孔位；
• 英文命名。

這里我們畫一個(gè)很抽象的四旋翼飛行器，如圖：

這是個(gè)抽象的F450四旋翼無人機(jī)，x為正方向，電機(jī)依次編號為1、2、3、4。
共有五個(gè)零件組成裝配體：

2 從Solidworks導(dǎo)出并導(dǎo)入ADAMS

• 點(diǎn)擊如圖

• 在另存為中，選擇導(dǎo)出為x_t格式的文件：

• 打開ADAMS，點(diǎn)擊新建模型，這里使用的是ADAMS 2020版本。

• 進(jìn)行新模型設(shè)置，重力在進(jìn)入后進(jìn)行設(shè)置。
• 注意！需要全英文路徑！全英文路徑！全英文路徑！
• 注意！全英文命名！全英文命名！全英文命名！

• 進(jìn)入后界面如圖所示，圖中有一些界面介紹，簡單講解下視角的操作，比較魔幻且不人性
• 在英文輸入法下，按住R鍵拖動(dòng)鼠標(biāo)為旋轉(zhuǎn)模型；
• 在英文輸入法下，按住T鍵拖動(dòng)鼠標(biāo)為平移模型；
• 在英文輸入法下，按住Z鍵上下拖動(dòng)為縮放模型；

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總結(jié)

本文介紹了ADAMS與Simulink聯(lián)合仿真的前置準(zhǔn)備工作，包括Solidworks畫圖的注意事項(xiàng)與原則，以及如何導(dǎo)出x_t文件，如何將x_t文件導(dǎo)入ADAMS中。
下一章講講怎么在ADAMS進(jìn)行模型參數(shù)、連接、受力、驅(qū)動(dòng)的設(shè)置。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ADAMSSimulink 机器人动力学仿真入门（一）：使用Solidworks创建三维模型并导入ADAMS（代码已开源）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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