隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和工業(yè)化的不斷發(fā)展，先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備在汽車制造和維修中得到了普及和使用。而在這些自動(dòng)化設(shè)備中，助力機(jī)械手是有代表性的一類設(shè)備。通過(guò)助力機(jī)械手，能夠明顯降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并提升操作的安全性和工作效率，對(duì)我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展有著重要意義。

   隨著近些年來(lái)汽車制造的投資力度不斷加大，當(dāng)前在汽車制造和維修過(guò)程中，自動(dòng)化設(shè)備得到了較為廣泛的使用。在這些自動(dòng)化設(shè)備中，助力機(jī)械手是較常見(jiàn)的一類。助力機(jī)械手基于人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，有著較為顯著的人機(jī)互助特點(diǎn)，很適合對(duì)汽車儀表板、座椅、蓄電池、天窗、輪胎以及擋風(fēng)玻璃等進(jìn)行安裝，同時(shí)在汽車維修中也可使用助力機(jī)械手搬運(yùn)。

   在對(duì)汽車制造和維修助力機(jī)械手進(jìn)行建模和仿真過(guò)程中，我避開需使用CATIA軟件進(jìn)行仿真，即實(shí)施運(yùn)動(dòng)仿真。仿真的虛擬樣機(jī)在建立起運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之前，需要完成靜態(tài)裝備，保證完整的靜態(tài)約束，從而讓虛擬樣機(jī)上的所有零部件均有著唯一位置。在完成了靜態(tài)裝備后，可建立起運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的建立也是運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程中最為核心的工作。本研究中，需要在CATIA軟件中的DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，建立起相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)副。而運(yùn)動(dòng)副可被分為基礎(chǔ)以及關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)副兩種類型。兩個(gè)零部件之間關(guān)系相關(guān)運(yùn)動(dòng)副即為基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)副。在三維空間中，每一個(gè)零部件均有著6個(gè)自由度。只有在自由度的數(shù)值為0時(shí)，才能夠讓機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬。

   建模分析的主要任務(wù)即分析助力機(jī)械手的工作原理。由于助力機(jī)械手中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于助力機(jī)械手本身的工作原理以及工作行為并不會(huì)造成較大影響，因此在實(shí)際的仿真分析過(guò)程中，可將其簡(jiǎn)化成為零件進(jìn)行表示。

   建模主要表現(xiàn)形式為助力機(jī)械手從汽車生產(chǎn)線上抓取汽車工件，并將工件放置在箱子中。箱子有3個(gè)自由度和機(jī)械手進(jìn)行配合，幫助每一個(gè)工件均能夠被放置在合適的位置。同時(shí)由于助力機(jī)械手的虛擬樣機(jī)是一個(gè)一體化的模型，而這一模型需要使用力傳遞的方式來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，因而需要盡可能的減少零件上驅(qū)動(dòng)力數(shù)量。若可保證到模擬相關(guān)條件，可盡量將驅(qū)動(dòng)力限制為每個(gè)部分1個(gè)。在此過(guò)程中，可通過(guò)設(shè)置接合命令的方式，下達(dá)運(yùn)動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)力具體數(shù)值，從而達(dá)到最佳的仿真條件。在仿真時(shí)，工件通過(guò)生產(chǎn)線流出，通過(guò)助力機(jī)械手的抓取動(dòng)作，將工件拿下，轉(zhuǎn)入到3個(gè)自由移動(dòng)的箱子中。