Table of Contents

วิศวกรรมหุ่นยนต์ยังคงผลักดันขอบเขต ของสิ่งที่เครื่องจักรสามารถบรรลุได้ ในสภาพแวดล้อมที่เรียกร้องให้เกิดขึ้น -- จากสายการผลิตความเร็วสูงไปยังโรงละครผ่าตัดและการสํารวจทางทะเล

การ เข้าใจ วิธี วิเคราะห์ ที่ ไม่ ใช่ แบบ เชิงเส้น ใน หุ่น ยนต์

ใน โครง สร้าง ของ หุ่น ยนต์ มี สาม สิ่ง หลัก ที่ ไม่ เกี่ยว กับ เส้นตรง หลัก คือ:

  • [FLT: 0] เปลี่ยนเรขาคณิตที่ไม่ใช่เส้นตรง – obcults เมื่อการสลายตัวมีขนาดใหญ่พอที่จะเปลี่ยนความแข็งของโครงสร้างได้
  • [FLT: 0] การไม่เชิงเส้น (FLT:1) – เกิดเมื่อความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดและความเครียดของวัสดุ เปลี่ยนแปลงจากความยืดหยุ่นเชิงเส้น เช่น การยืดหยุ่นแบบพลาสติก, สัตว์เลื้อยคลาน หรือความไวต่อความเครียดในโพลีเมอร์และโลหะที่ใช้ในข้อต่อหรือยึด
  • [FLT: 0]. เชื่อมต่อกันไม่ต่อเนื่อง – เกิดเมื่อพื้นผิวเข้ามาหรือสูญเสียการติดต่อ หรือเมื่อแรงเสียดทานแตกต่างกันไปกับน้ําหนักปกติ. นี่มีความสําคัญต่อข้อต่อ, การแบก, และผลลัพท์ที่สิ้นสุด.

โดย การ รวม ตัว กัน ของ หุ่น ยนต์ ที่ ไม่ ใช่ แบบ เชิงเส้น เหล่า นี้ วิศวกร สามารถ จําลอง [FLT: 0] พฤติกรรม ที่ แท้ จริง [FLT: 1) ของ หุ่น ยนต์ ที่ อยู่ ภาย ใต้ สภาพ การณ์ ที่ ไม่ อาจ คาด เดา ได้ ว่า จะ เกิด ความ ล้ม เหลว ได้ ซึ่ง วิธี การ ทาง เชิงเส้น จะ ไม่ มี อีก ต่อ ไป.

จํากัด การ วิเคราะห์ เส้น รุ้ง สําหรับ โครง สร้าง หุ่น ยนต์

การ วิเคราะห์ ธาตุ ธาตุ เชิงเส้น (FEA) สันนิษฐาน ว่า มี การ ปรับ ตัว เล็ก ๆ, วัสดุ ยืดหยุ่น เชิงเส้น, และ ไม่ เปลี่ยน ขอบ เขต.

  • แขนหุ่นยนต์มักจะทํางานใกล้ขอบเขตโครงสร้างของพวกเขา ประสบการหักเหขนาดใหญ่ที่เปลี่ยนเส้นทางโหลด
  • การ ขน ของ ซ้ํา แล้ว ซ้ํา อีก อาจ ทํา ให้ เกิด การ ยินยอม ใน ท้อง ถิ่น ซึ่ง ทํา ให้ เกิด ความ เครียด และ ความ อ่อน เพลีย.
  • เข้าร่วมการกวาดล้างและกองกําลังการติดต่อมีการเปลี่ยนแปลงด้วยการเคลื่อนไหว สร้างความแข็งตัวของเวลา

ฉะนั้น การ พึ่ง อาศัย การ วิเคราะห์ แบบ เชิงเส้น เพียง อย่าง เดียว อาจ นํา ไป สู่ [FLT: 0] การ ออก แบบ ที่ หนัก [FLT: 1) หุ่น ยนต์ [FLT: 1] ที่ เสีย พลังงาน หรือ ซึ่ง อยู่ ใต้ การ ออก แบบ [FLT: 3] ที่ ทํา ให้ เกิด ความ ล้ม เหลว.

ประโยชน์ สําคัญ ของ การ วิเคราะห์ ไม่ ใช่ แบบ เชิงเส้น สําหรับ การ ดู แล เอา ใจ ใส่ ของ หุ่น ยนต์

การ คาด คะเน ความ เครียด อย่าง ถูก ต้อง

วิธี การ ที่ ไม่ ใช่ แบบ เชิงเส้น จะ ระบุ ความ เข้ม ข้น ของ ความ เครียด ซึ่ง แบบ จําลอง แบบ เชิงเส้น มอง ข้าม โดย เฉพาะ ใน ภูมิภาค ที่ มี การ เพิ่ม ความ เครียด เช่น รู เกลียว, ข้อ ต่อ ที่ บิด, และ มุม ที่ คม ชัด.

การจําลองวัตถุเพิ่มเติม

วิศวกรสามารถนิยามพฤติกรรมต่าง ๆ ของวัสดุ เช่น [FLT: 0] การเคลื่อนไหว [FLT: 1) [FLT: 1) Creep และ ความอ้วน (FLT:0] แขนอดุลยภาพของหุ่นยนต์อาจออกจําหน่ายในช่วงที่เกินพิกัด การวิเคราะห์แบบเส้นเส้นตรงไม่ตรงกับรูปแบบ และผลกระทบต่อวงจรที่ตามมา

ออกแบบแบบปรับโฟกัส, ปรับน้ําหนักแสง

นอก จาก นี้ การ ใช้ พลังงาน ใน การ ทํา งาน ของ หุ่นยนต์ ที่ มี สมรรถนะ น้อย กว่า และ ไม่ ได้ ทํา ให้ ความ ซื่อ สัตย์ มั่นคง ของ โครง สร้าง ลด ลง.

การ ทดลอง ที่ น่า ทึ่ง

การจําลองแบบไม่เชิงเส้นทําให้วิศวกรสามารถทดสอบหุ่นยนต์ภายใต้ [FLT: 0] การขยาย [FLT: 1) การหยุดแบบเร็ว (FLT:3] การขยายตัวแบบโค้ง (FTT: 5) และ[FLT: 6] การโหลดวงจร [FLT: 7] การหยุดรถเร็วกว่าการพัฒนาทางกายภาพหลายร้อยเท่า การลดความเร็วและค่าใช้จ่ายนี้ลดต่ําลง

การแสดงตัวของโหมดล้มเหลว

นอก จาก ความ เครียด แล้ว การ วิเคราะห์ แบบ ไม่ ใช่ แบบ เชิงเส้น ยัง ทํานาย การ งอ แง, การ เจริญ เติบโต ของ ความ อ่อน เพลีย, และ การ ติด ต่อ.

การ วิเคราะห์ ที่ ใช้ ได้ จริง

การ ใช้ การ วิเคราะห์ แบบ ไม่ เชิงเส้น กับ โครง สร้าง ของ หุ่น ยนต์ ติด ตาม การ ไหล เวียน ของ งาน อย่าง เป็น ระบบ.

ขั้น ที่ 1: การ พัฒนา แบบ อย่าง

สร้างเรขาคณิตแบบ 3 มิติของส่วนประกอบหุ่นยนต์ แบบย่อแบบย่อ ซึ่งไม่มีผลต่อการตอบสนองโครงสร้าง เช่น โครงสร้างแบบเติมหมึกขนาดเล็ก หรือรูที่ด้าย -- เพื่อลดค่าใช้จ่ายการคํานวณ กําหนดโมเดลวัสดุที่เหมาะสม (เช่น แบบไบโอโทรปิก แบบแบนด์ แบบแข็งตัวสําหรับเหล็ก, ไฮเปอร์สเตชันสําหรับแมวน้ํายาง)

ขั้น ที่ 2: การ เก็บ และ การ คัด เลือก ธาตุ

ใช้ส่วนประกอบที่มีลําดับสูงกว่า (cugraphic hexahadral หรือ Tetraedral) สําหรับส่วนดัด- pointed. resmish in parts โดยคาดว่าจะเกิดความเครียด หรือพื้นที่สัมผัส. interviews expections ense electors as as to mish; ดําเนินการศึกษา mash plequestance.

ขั้น ที่ 3: ภาระ ที่ ต้อง แบก และ เงื่อนไข ที่ เกี่ยว ข้อง

ปรับใช้แรงที่สมจริง, แรงบิด, และการเปลี่ยนตําแหน่ง โดยอาศัยข้อมูลเชิงอนิเมชันของหุ่นยนต์ รวม [FLT: 0] Gravity[FLT: 1) [FLT: ⁇ ] โหลด ] ใช้งาน [FLTTTTT:3] [FTIFTIFE] เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นใน ค.ศ.

ขั้นที่ 4: การเลือกและการตั้งค่าตัวแก้ไข

เลือกประเภทของการวิเคราะห์: แบบคงที่ (สําหรับโหลดแบบช้าหรือแบบคงที่), ไดนามิค (สําหรับอัตราปานกลาง), หรือไดนามิคโดยตรง (สําหรับผลกระทบความเร็วสูง) ปรับเวลาเพื่อทําให้แน่ใจว่ามีการรวมข้อมูลเข้ากรได้ถูกต้อง ใช้ตัวแก้ไขขั้นสูง เช่น การแทงการคงตัวสําหรับการปรับแต่งที่ไม่เสถียร

ขั้น ที่ 5: กําลัง ทํา แบบ จําลอง

แพกเกจซอฟต์แวร์สําหรับ FEA ที่ไม่ใช่เชิงเส้นในหุ่นยนต์รวมถึง [FLT: 0] ANTHH STHHE (FLTTT: 1) สืบค้นเมื่อ 16 January. สืบค้นเมื่อ 20 พฤษภาคม 2560. สืบค้นเมื่อ 20 พฤษภาคม 2560.

ขั้นที่ 6: หลังจากการออกแบบและออกแบบ

ความเครียด การเพิ่มความเครียด ความเครียด การเปลี่ยนกลุ่ม และระดับความดัน การระบุค่าความล้มเหลว

การ ศึกษา กรณี: การ ควบคุม ความ สามารถ ของ แขน หุ่น ยนต์

บริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์อุตสาหกรรม 6 แกน สังเกตเห็นว่า ตนอ่อนแรงก่อนกําหนดที่ข้อต่อข้อมือของแขนที่ทํางานหนัก ไลน์อาร์เอ ทํานายปัจจัยความปลอดภัย 2.5 แต่หน่วยสนามแตก หลังจาก 200 รอบด้วยความเร็วสูง วิศวกรทําการวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นโดยใช้เรขาคณิตแบบไม่ต่อเนื่อง เนื่องจากมีการงอโค้งขนาดใหญ่

การจําลองนี้แสดงให้เห็นว่าระหว่างความเร่งอย่างรวดเร็ว ที่อยู่อาศัย (FLT:0) ได้ประสบการยอมแพ้จากภายใน (FLT: 1) ซึ่งกลายเป็นการเพิ่มความเครียดสําหรับวงจรที่ตามมา การจับตัวให้พอดีนี้ยังเปลี่ยนจากแรงกดความร้อน เพิ่มความกดอากาศที่เกินขีดความทนของวัสดุ การออกแบบบ้านให้หนาขึ้นด้วยเส้นทางที่หนาขึ้น และเปลี่ยนเส้นทางที่แรงขึ้นด้วยแรงอ่อนลง ทีมออกแบบที่มีประสิทธิภาพได้ลดลงในช่วงแรกๆ ได้ทําขึ้นกว่า 1.5 วงจรการปรับโครงสร้างใหม่ โดยเพิ่มปริมาณงานบริการร้อยละ 1.5 (F2) และลดความเร็วร้อยละร้อยละร้อยละ 20 (พ.ศ.

ข้อ ท้าทาย และ การ ปฏิบัติ ที่ ดี ที่ สุด

แม้ จะ ได้ รับ ประโยชน์ แต่ การ วิเคราะห์ โดย ไม่ ใช้ เส้น ทาง เชิงเส้น ก็ ยัง เป็น อุปสรรค ที่ วิศวกร ต้อง ทํา.

  • [FLT: 0] ใช้ค่าใช้จ่ายตามเงื่อนไข: โมเดลระดับสูงต้องการเวลาหรือวันในการแก้. ใช้ความสมมาตร, การจัดอันดับย่อย, และปรับตัวให้ปรับความคล่องตัวเพื่อลดเวลาทํางาน
  • [FLT: 0] ข้อมูลเชิงเทคนิค ความสามารถในการอ่าน: ความถูกต้องของวัสดุไม่เชิงเส้น (เช่น เส้นโค้งความเครียด-สยาม ข้อมูล S-N) เป็นข้อมูลสําคัญ animation from score score หรือ วรรณกรรม
  • [FLT: 0] ความยุ่งยาก: ผู้แก้ปัญหาแบบไม่เชิงเส้นอาจล้มเหลวในการเข้าพบเนื่องจากการติดต่อของโรคหรือการบิดเบือนองค์ประกอบรุนแรง การติดต่อแบบแทงไลม์และเช็คคุณภาพของสํานักงาน
  • [FLT: 0]. สืบค้น: จําลองเสมอมีผลจําลองด้วยมาตรวัดระดับแรงกดหรือระดับความเหนื่อยล้า ข้อมูลปรับสมมติฐานแบบตามการวัด

การปฏิบัติที่ดีที่สุดรวมถึงการเริ่มต้นด้วยแบบจําลองแบบเชิงเส้นที่เรียบง่ายขึ้นเป็นพื้นฐาน เพิ่มผลที่ไม่เป็นเส้นตรงเพิ่มขึ้น และใช้[FLT: 0] การศึกษา เพื่อระบุพารามิเตอร์ที่โดดเด่น

อนาคต จะ เป็น เช่น ไร ใน การ วิเคราะห์ ไม่ ใช่ แบบ เชิงเส้น สําหรับ หุ่น ยนต์

แนวโน้มที่เกิดใหม่หลายแบบ สัญญาว่าจะทําให้การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้น เข้าถึงได้มากขึ้น และมีประสิทธิภาพต่อการประเมินความทนทานได้

การ เข้า ร่วม ใน การ เรียน รู้ ของ เครื่องจักร

แบบจําลองการจําลองที่ฝึกบนข้อมูล FEA แบบไม่เชิงเส้น สามารถคาดเดาการตอบสนองทางโครงสร้างได้ ในเรียลไทม์

จําลองมัลติเพลส

การ วิเคราะห์ สอง อย่าง ที่ รวม โครง สร้าง, อุณหภูมิ, และ ผล กระทบ ทาง ไฟฟ้า เข้า ด้วย กัน กลาย เป็น เรื่อง สําคัญ มาก เมื่อ หุ่น ยนต์ ประกอบ ตัว รับ เซ็นเซอร์, ก้าน ลําเลียง, และ ขด ลวด.

วัสดุ ที่ ช่วย ให้ เข้าใจ ความ รู้สึก

2553 หรือโครงสร้างโพลีเมอร์ สแกนเน็ต ประกอบด้วยพฤติกรรมที่ซับซ้อนที่ไม่ใช่เชิงเส้น (เช่น anistrophic bandis, formut from Porosity). การตัดต่อภาพวิเคราะห์แบบไม่เป็นเส้นตรง จะช่วยเพิ่มความทนทานของหุ่นยนต์

สําหรับการอ่านให้ลึกขึ้นตามแนวโน้มเหล่านี้ ดูการทบทวนเมื่อเร็ว ๆ นี้ใน อําเภอของหุ่นยนต์และคอมพิวเตอร์ที่ผ่านเข้ามาอย่างกว้างขวาง .

รูปแบบการวน

การวิเคราะห์แบบไม่เชิงเส้นได้พัฒนาจากเครื่องมือวิจัยผู้เชี่ยวชาญ มาเป็นวิธีการทางวิศวกรรมที่ใช้งานได้จริง เพื่อเสริมสร้างโครงสร้างโครงสร้างหุ่นยนต์ให้แข็งแรงขึ้น