معرفی نرم افزار های طراحی مکانیک در رباتیک

استفاده از نرم افزار هاي طراحي و مهندسي با كامپيوتر تا حد زيادي در زمان و هزينه صرفه جويي مي كند. به اين فناوري باعث مي شود تا خودمان و ديگران بتوانيم درك بهتري از طرح داشته باشيم و با ديد گسترده تري تصميم گيري كنيم. سه قابليت كلي در هر نرم افزار مربوط به حوزه ي مكانيك مورد بررسي قرار مي گيرد:

• CAD: طراحي به كمك كامپيوتر يا Computer Aided Designing كه بررسي مي كند نرم افزار تا چه حد مي تواند طراح را در مدل سازي طرح ياري كند.
• CAE: مهندسي به كمك كامپيوتر يا Computer Aided Engineering كه بيان مي كند نرم افزار چه توانايي ها را در زمينه ي تحليل مدل در اختيار طراح قرار مي دهد.
• CAM: ساخت به كمك كامپيوتر يا Computer Aided Manufacturing كه قابليت هاي نرم افزار براي ساخت و توليد طرح مدل شده و تبديل آن به واقعيت را توصيف مي كند.

نرم افزاري كه هر سه حوزه ي فوق را پوشش دهد، عموما" نرم افزار قدرتمندي تلقي مي شود. متاسفانه ي براي آن كه از قابليت هاي CAM يك نرم افزار مكانيكي بتوان به بهترين نحو بهره برد بايد تجهيزات ساخت گران قيمتي نظير CNC تهيه نمود. در نتيجه تمركز اصلي ما روي نرم افزار هاي بخش CAD و CAE خواهد بود.

در ادامه به معرفي پركاربرد ترين نرم افزار ها در اين زمينه مي رويم...
دوستان گرامي هم مي توانند نرم افزار هاي مورد نظر خودشان را در اين تاپيك معرفي كنند:love:

SolidWorks يكي از معروف ترين نرم افزار هاي طراحي مكانيك است. اين نرم افزار CAD، CAE و CAM را پوشش مي دهد اما نقطه ي قوت آن در بخش CAD است. طراحي در محيط ساليدورك دوستانه، به دور از پيچيدگي، يكپارچه و با امكانات فراوان است. سه بخش اصلي اين نرم افزار عبارت اند از:

• Part: براي طراحي مدل هاي صلب
• Assembly: براي اتصال و مونتاژ كردن قطعات صلب
• Drawing: براي ايجاد نقشه هاي صنعتي

براي طراحي يك قطعه (Part) ابتدا بايد با استفاده از خطوط، شمايي از طرح را در محيط Sketch نرم افزار رسم كرد و بعد با استفاده از ابزار هاي Features به آن حجم داد. قطعات ساخته شده را مي توان در محيط مونتاژ با تعريف قيود (Mates) روي هم سوار كرد و در نهايت نقشه ي طرح را چاپ نمود.

مهم ترين ابزار هاي تحليل در ساليد به شرح زير اند:

• ُSimulationXpress براي تست تنش و كرنش
• MotionWorks براي تحليل ديناميكي
• FlowWorks ّو FlowXpress براي تحليل سيالاتي
• DFMXpress براي بررسي اشكالات ساخت
• Sustainability براي مديرت توليد و PDM

به علاوه اين نرم افزار قابليت شبيه سازي سيم كشي (Rounting) و طراحي قالب (Molding) را دارد. با افزودن افزونه هايي چون COSMOS مي توان توانايي هاي CAE و با SolidCAM و PowerCAM توانايي هاي CAM اين نرم افزار را ارتقا داد. SolidWorks هم چنين اين قابليت را دارد تا با نرم افزار هايي چون Visual Nastran و ANSYS نيز لينك شود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید !برای عضویت اینجا کلیک کنید ]

براي يادگيري SolidWorks مي توانيد از دو منبع زير كمك بگيريد:

• آموزش SolidWorks 2007 از نيما جمشيدي - انتشارات عابد
• آموزش SolidWorks مثلث نارنجي

به علاوه Help اين نرم افزار هم بسيار جامع و روان است.

Visual Nastran يك نرم افزار قدرتمند در تحليل مسايل مهندسي است. در اين نرم افزار به راحتي مي توان تحليل هاي ديناميكي نسبتا" پيچيده را شبيه سازي كرد. به علاوه Visual Nastran توانايي تحليل عددي اجزاي محدود (FEM)، تست هاي برخورد و تحليل هاي انتقال حرارت ساده را مدل كرد.
ضعف اصلي اين نرم افزار در بخش CAD است. ابزار هاي بسيار ساده و ابتدايي اي براي طراحي قطعه در نظر گرفته شده است به طوري كه در نسخه هاي قديمي تر عملا" امكان توليد يك شكل با سوراخ وجود نداشت. خوشبختانه اين نرم افزار مي تواند با نرم افزار SolidWorks لينك شود. در نتيجه مي توان Part هاي ايجاد شده در ساليد را وارد اين نسترن كرد. در صورتي كه به دليل عدم هماهنگي نسخه ها اين پيوند ايجاد نشد، مي توان قطعات تهيه شده در هر نرم افزار طراحي سه بعدي را با فرمت SLT ذخيره كرد و سپس آن ها را با ويژوال نسترن باز نمود.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید !برای عضویت اینجا کلیک کنید ]

توانايي شبيه سازي گرافيكي اين برنامه قابل قبول است و در آن مي توان سيستم هاي متغير با زمان مانند سيستم جرم متغير را طراحي نمود. ابزار هاي تحليل ارتعاشي و طراحي ماشين به راحتي در دسترس هستند و طراح را قادر مي سازند كه سيستم را به خوبي مدل كند. بسياري از خواص مواد با كار رفته قابل تعيين است و نمودار رفتار موارد را نيز حين تحليل مي توان مشاهده نمود. با افزودن دستگاه مختصات غير اينرسيال (Cord) مي شود تحليل هاي سينماتيكي جذابي را انجام داد. فقط توجه داشته باشيد مدل هر چه ساده تر باشد و جزئيات كم تري را شامل شود، شبيه سازي سريع تر خواهد بود.
براي يادگيري اين Visual Nastran مي توانيد از Help جذاب آن كمك بگيريد.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید !برای عضویت اینجا کلیک کنید ] نرم افزار حرفه اي براي شبيه سازي رفتار يك ربات در محيط واقعي است. Webots توانايي تحليل و تشخيص برخورد ها و شبيه سازي ديناميك جسم صلب و ويژگي هاي سينماتيكي و سينتيكي آن را دارد. ويژگي جالب اين نرم افزار در برگيري تجهيزات الكترونيكي نظير دوربين ها، ماژوال هاي GPS، قطب نما، موتور ها و سنسور هاي مختلف (مانند سنسور نور) است. برنامه هاي كنترلي ربات را با زبان هاي مختلفي چون C++، Python و حتي MATLAB مي توان نوشت و آن را در اين نرم افزار آزمايش كرد. به علاوه مي توان ماژول هاي ديگري را نيز به اين نرم افزار افزود تا بتوان حركات پيچيده نظير هوش دسته جمعي را مدل كرد.

يك قابليت مهم در Webots كتابخانه ي ربات هاي آن است كه مدل هاي آماده ي ربات هاي معروفي چون AIBO، iRobot، LEGO، E-puck، NAO، KUKA و برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید !برای عضویت اینجا کلیک کنید ] را در خود جاي داده است به طوري كه مي توان تعدادي بيش شماري از اين ربات ها را يك محيط مورد بررسي قرار داد و برنامه هاي چون URBI آن ها را كنترل كرد.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید !برای عضویت اینجا کلیک کنید ]

Webots براي سيستم عامل هاي ويندوز، لينوكس و مك عرضه مي شود و مستندات و راهنمايي هاي آن بسيار غني است.