SolidWorks机器人设计的系统建模技巧

　　草图块可用于对草图实体进行智能组合，并有助于创建机器人机构的 2D 布局。高级草图关系可用于在 2D 草图中模拟齿轮、凸轮和皮带/链条的运动。

　　技巧 5 – 创建关于草图平面对称的特征。

　　创建对称特征可节省以后建立特征以及形成装配体的时间。例如，您可通过使用对称关系并指定距离来将齿轮灵活地定位在 VEX 轴的中部或端部。若要为设计中的这种未来行为作准备，最好使 VEX 轴关于草图平面对称。Extrude Boss/base(拉伸凸台/基体)特征中的 Mid Plane(中面)选项用于将 2D 草图垂直于草图平面并在两侧伸出相等的距离。

　　技巧 6 – 使用参考几何体和参考平面

　　参考几何体(例如平面、轴和坐标系)有助于创建特征和装配部件。方形 VEX 轴与圆柱形齿轮装配在一起，在 VEX 轴中心插入一个参考轴后，即可使方形部件与圆柱形部件同心配合。在齿轮中心插入一个参考平面，即可定位轮齿中心，从而在装配体中对齐多个齿轮。

　　技巧 7 – 在零件中定义智能属性

　　除了用于确定零件整体尺寸和形状的几何体外，本软件中还有智能属性，例如材料、质量、零件号和颜色，您可将这些属性分配给 SolidWorks 文档。插入到零件中的属性会自动传递到装配图和工程图中。例如，为零件指定材料后，SolidWorks 会根据密度计算零件质量。在需要设计符合特定重量等级的机器人竞赛中，即可在 SolidWorks 中计算质量。如果您为机器人系统中的每个部件都指定了材料或质量，软件即可计算装配体的总质量。如果为每个部件都指定了零件号，则零件号的值会自动传递到工程图和物料清单 (BOM) 中。如果您为零件指定了材料，该材料就会在 FeatureManager 中列出。一旦选定材料，就会同时选定密度、弹性模量、屈服强度和热膨胀系数等物理属性。

　　技巧 8 – 可在设计早期使用内建的零件分析功能。

　　在机器人设计中，必须时刻注意超重、材料强度和安全性等问题。您可通过在 COSMOSXpress& #8482;(一个只需点击鼠标即可完成的结构化分析向导)中进行简单的分析来检验设计的完整性并降低材料用量和成本。在设计流程的早期和整个过程中都应该经常进行 COSMOSXpress 分析。

　　Tip #9 – 使用设计表格创建零件组和装配体。

　　设计表格可用于创建具有相似特征和属性的多种版本的零件组。VEX 轴会加工成三种尺寸：2 英寸、3 英寸和 4 英寸。通过设计表格控制大小尺寸，您只需创建零件一次即可。因为 SolidWorks 是一种 OLE/2 应用程序，所以它使用 Microsoft Excel® 电子表格来编排设计表格，这些表格可导入到 SolidWorks 文档中。设计表格可包括更多值，例如颜色、零件号、描述、标记、材料、质量和其它由用户定义的属性。在装配体中，您可使用设计表格来创建模型的各种变体，还可以使用配置来控制开合位置，例如控制此机械爪的爪子的开合。

　　技巧 10 – 装配零件以模拟运动。

　　装配体包含零件和/或其它装配体的 3D 排布，还表示模型的物理行为。您可通过物理动力学和动画在装配体中模拟运动。尽管可通过很多方法来以静态方式装配模型，但若要根据物理行为来约束模型，您需要回答一些问题：我如何装配机器人部件?如何拆解机器人?机器人部件如何平移和旋转?

　　在 SolidWorks 软件中，您可使用 Assembly(装配)工具栏中的Mate(配合)工具来组合部件。3D 空间中的每个部件具有六个自由度：三个平移自由度(沿 X、Y 和 Z 轴方向)和三个旋转自由度(绕 X、Y 和 Z 轴)。机器人框架等部件可能是固定或静态的。静态约束一个部件通常需要三项配合关系。您可使用下列标准配合关系来约束部件：同心、重合、相切、垂直、平行或者通过特定距离或角度对齐。还可使用下列高级配合关系来根据物理行为属性约束部件：齿轮、凸轮、皮带、对称、极限和宽度。