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基于虚拟样机的拆除机器人工作装置设计与运动学仿真
ＤｅｖｉｃｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＫｉｎｅｍａｔｉｃｓＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤｉｓｍａｎｔｌｅＲｏｂｏｔｔｏ
ＢｅＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＶｉｒｔｕａｌＰｒｏｔｏｔｙｐｅ
豳福建晋工机械有限公司赵家宏／ＺＨＡＯＪｉａｈｏｎｇ
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室张燕飞／ＺＨＡＮＧＹａｎｆｅｉ
司癸￣Ｐ／ＳＩＧｕｉｍａｏ孟小净／ＭＥＮＧＸｉａｏｊｉｎｇ
摘要：基于虚拟样机技术，应用ＣＡＴＩＡ软件，对拆除机器人的工作装置进行了设计。建立了拆除机器人工作装置
的三维模型，并对其进行了装配和干涉检查。利用ＡＤＭＡＳ软件对拆除机器人的工作装置进行了运动学仿真分析。通过
运动学仿真分析，得到了最大作业半径、最大作业深度和最大作业高度等基本作业参数。并自动生成了液压锤的工作范
围包络图，为拆除机器人整机设计的合理性提供了理论依据。
关键词：虚拟样机技术拆除机器人工作装置运动学仿真
拆除机器人广泛应用于工业与民用建筑、交通运的要求。而虚拟样机技术的发展，使产品设计摆脱了
输、水利水电工程、农田改造、矿山采掘以及现代化军对物理样机的依赖，降低了产品的开发风险，大大提
事工程等机械化施工中，对提高劳动生产率、保障作高了企业的生产效率，体现了一种全新的研发模式。本
业人员生命安全以及保证工程质量等方面都起着非常文利用虚拟样机技术中的ＣＡＴＩＡ和ＡＤＡＭＳ软件，对
重要的作用。拆除机器人的作业范围是衡量拆除机器人拆除机器人工作装置进行了设计和运动学仿真分析。
性能的重要指标之一，也是用户购买拆除机器人时考虑
的重要因素之一。因此，对拆除机器人的工作装置进行拆除机器人的ｌ结构
深入的分析一直得到设计部门的关注。拆除机器人的从系统仿真建模的角度，拆除机器人可分为四个主
传统设计方法既费时又耗材，难以满足当今企业发展要部分：动力系统、机械系统、液压系统、控制系统。
ＡＢＣＤＥ
１．拆除工具２．遥控摄像、远程监视系统３．工作机构４．液压支腿５．强制冷却系统６．行走机构７．回转机构８．照明系统９．机架１０－液
压系统１１．动力系统１２．电气控制系统１３无线遥控系统Ａ．三臂Ｂ．转锤油缸ｃ．二臂Ｄ．三臂油缸Ｅ二臂油缸Ｆ．大臂Ｇ．大臂油缸
图１拆除机器人结构图
２０１２．０８建设机械技术与管理９９
：５ｉＩｉ嘛蠢；●蟹曩嗣研司
机器人的顺序工作方式进行运动学仿真。较常见；
在ＡＤＡＭＳ环境中对拆除机器人工作装置进行运加～函数白变量初始值；
动学仿真分析时，按以下步骤进行：函数自变量最终值；
一
（１）载入在ＣＡＴＩＡ中创建的拆除机器人工作装置０～函数初始值；
的装配模型：在ＣＡＴＩＡ中建立的工作装置虚拟样机，１一函数最终值。
要在ＡＤＡＭＳ中分析，还必须转换成ＡＤＡＭＳ支持的图４为ＳＴＥＰ函数示意图。
格式。或者直接在ＡＤＡＭＳ中重新建模、装配，但是
考虑到ＡＤＡＭＳ的建模能力欠佳，而ＣＡＴＩＡ的建模
能力却比较优秀，所以本文将ＣＡＴＩＡ三维模型另存
为Ｘｔ格式的文件，注意保存路径中不要出现中文，单
位设置要跟ＡＤＡＭＳ中的单位一致，像其他Ｐａｒａｓｏｌｄｉ
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