基于pro/e的中小型排水管道清淤機器人虛擬樣機設計

8. 鏡像漸開(kāi)線(xiàn)

（1）創(chuàng )建過(guò)曲線(xiàn)8和曲線(xiàn)9的交點(diǎn)的基準點(diǎn)PNT3。

（2）創(chuàng )建通過(guò)基準點(diǎn)PNT1,且垂直與基準平面DTM2的基準軸A-2。

（3）創(chuàng )建通過(guò)基準軸A-2和基準點(diǎn)PNT3的基準平面DTM4。

（4）創(chuàng )建與DTM4的偏移角度為－3且通過(guò)A-2的基準平面DTM5。

（5）將基準平面DTM4與DRM5的夾角參數添加到【關(guān)系】對話(huà)框中，然后輸入關(guān)系式：“＝360*COS(DELTA)/(4*Z)”。

（6）選擇DTM5作為鏡像平面鏡像齒輪大端漸開(kāi)線(xiàn)。

（7）使用同樣的方法鏡像小端漸開(kāi)線(xiàn)。

9. 創(chuàng )建第一個(gè)輪齒

（1）在主菜單中選擇【插入】－【掃描混合】－【伸出項】選項，打開(kāi)【菜單管理器】，在【混合選項】菜單中選取【草繪截面】、【垂直于原始軌跡】和【完成】選項。在【掃描軌跡】菜單中選擇【草繪軌跡】選項。選取基準平面FRONT作為草繪平面，然后使用缺省參數放置草繪平面。

（2）在右工具箱中單擊【使用邊】按鈕，打開(kāi)【類(lèi)型】對話(huà)框，選擇其中的【單個(gè)】單選按鈕，使用修剪按鈕結合繪圖工具繪制掃描軌跡線(xiàn)。

（3）根據系統提示，在消息輸入窗口中輸入z-axis旋轉角度：“0”。

（4）在右工具箱中單擊【使用邊】按鈕，打開(kāi)【類(lèi)型】對話(huà)框，選擇其中的【單個(gè)】單選按鈕，使用修剪和倒圓角按鈕并結合繪圖工具繪制齒輪的大端齒廓線(xiàn)。（注意在兩個(gè)圓角處添加等半徑約束）。

（5）根據系統提示，在消息輸入窗口中輸入z-axis旋轉角度：“0”。

（6）使用類(lèi)似的方法繪制小端齒廓線(xiàn)，最后生成輪齒結構。

（7）打開(kāi)關(guān)系對話(huà)框，在對話(huà)框中添加以下關(guān)系式：

If hax1 d207=0.31*m d217=0.31*m endif if hax>=1 d207=0.2*m d217=0.2*m endif

其中，d207和d217分別是齒輪大小端的齒廓曲線(xiàn)的倒角。

10. 復制和陣列輪齒

（1）使用旋轉復制的方法復制前一步驟創(chuàng )建的輪齒，旋轉角度為“360/z”，最后生成第二個(gè)輪齒。

（2）使用陣列方法陣列輪齒，陣列特征總數為24。

（3）將旋轉復制輪齒時(shí)的旋轉角度參數添加倒【關(guān)系】對話(huà)框中，然后輸入關(guān)系式：“＝360/z”。

（4）將第一個(gè)齒到第三個(gè)齒的距離參數添加到【關(guān)系】對話(huà)框中，然后輸入關(guān)系式：“＝z-1“。

11. 創(chuàng )建錐體

（1）在右工具箱中單擊【旋轉】按鈕，打開(kāi)設計圖標板。選擇基準平面FRONT作為草繪平面，接受系統缺省參數放置草繪平面，進(jìn)入二維草繪模式。

（2）使用基本繪圖工具繪制錐體的二維圖形。最后生成錐齒結構。

（3）將錐齒大端長(cháng)度參數添加到【關(guān)系】對話(huà)框中，然后輸入關(guān)系式：“=0.8*h”。

12. 添加裝飾結構

13. 改變齒輪參數

在主菜單中選擇【工具】－【參數】選項，打開(kāi)【參數】對話(huà)框。修改齒數為39，模數為2.5，齒寬為15。

修改后在主菜單中選擇【編輯】－【再生】選項，按照修改后的參數再生模型。最后生成模型如圖2所示。

圖2 圓錐齒輪

三、結論

利用虛擬樣機技術(shù)實(shí)現中小型排水管道清淤機器人設計，可以在有條件制作物理樣機之前對機器人的運動(dòng)性能、機器人的可裝配性、可制造性進(jìn)行科學(xué)評價(jià)，從而優(yōu)化了設計，壓縮甚至取消了物理樣機的試制過(guò)程，縮短了機器人開(kāi)發(fā)周期，節省了設計費用，也為今后機器人的產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)保障。