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基于虚拟样机技术的并联机床系统运动学仿真分析的任务书
任务书
题目：基于虚拟样机技术的并联机床系统运动学仿真分析
任务来源：某机床制造企业资金方案项目
任务性质：科研类
任务背景及意义：
随着近年来机床行业的快速发展，和对生产效率提高的日益强烈的需求，新型的并联机床系统应运而生。并联机床系统相较于传统的单独机械臂、机械手和机器人系统相比，具有结构简单、控制精度高等多种优势，已广泛应用于汽车、航空、军工等领域中。
虚拟样机技术是一种全新的仿真技术，该技术最大的特点是可以充分模拟真实的工作环境和操作流程，使得操作者能够更真实地感受到物体运动的过程，提高工作效率和产品质量。因此，将虚拟样机技术应用于并联机床系统的仿真分析，有着极其重要的意义。
任务目标：
本次任务旨在通过虚拟样机技术，对并联机床系统的运动学进行仿真分析，通过仿真分析的结果和反馈，探究并行机床系统中各关节的运动情况，寻找改进机构结构和提高加工效率的方法，并为真实的设备研发提供设计方案和参考依据。
任务内容：
1.搜集并分析并联机床系统的各个关节的设计参数、运动原理和特点。
2.利用虚拟样机技术，构建并联机床系统的三维模型和物理模型。
3.基于MATLAB/Simulink软件和建立好的模型，进行虚拟样机仿真，并通过实验数据对模型的运动学进行分析。
4.通过对实验数据的分析，调整模型参数，找出关节设计上的不足之处，并提出优化建议。
5.在不断优化并联机床系统的同时，将模型参数逐渐靠近真实设备情况，以检验优化结果与实际设备的相似度。
任务计划：
任务起止时间：2021年11月1日-2022年4月30日
任务阶段：
第一阶段：2021年11月-2021年12月
1.搜集并分析并联机床系统的各个关节设计参数、运动原理和特点。
2.构建并联机床系统的初始三维物理模型，并进行模型参数校准。
第二阶段：2022年1月-2022年2月
3.利用MATLAB/Simulink软件和建立好的模型，进行虚拟样机仿真，并通过实验数据对模型的运动学进行分析。
4.调整模型参数，找出和优化并联机床系统的关节设计。
第三阶段：2022年3月-2022年4月
5.在不断优化并联机床系统的同时，将模型参数逐渐靠近真实设备情况，平衡优化结果与实际设备的相似度。
任务要求：
1.要求有机械工程、自动化或机器人相关专业背景，掌握3D建模技术及MATLAB/Simulink仿真工具的使用。
2.对虚拟样机技术有一定了解，并有运动学仿真经验者优先。
3.具备良好的团队协作能力和沟通能力，具有较强的研究能力和创新能力。
任务完成后，需提交任务报告，报告包括任务开展过程、研究成果及实验分析结果等内容，同时要求提交相关的仿真模型和代码。
参考文献：
[1]高国庆,吴建军,周柏青,等.并联机床结构设计的仿真优化[J].工具技术,2015,49(5):15-20.
[2]蒋冠宇,李恒,张靖,等.基于虚拟样机技术的工艺仿真[J].核动力工程,2017,38(3):63-67.
[3]王彦超,陈洪斌.基于Matlab/Simulink的并联机床动力学分析[J].机械设计与制造,2019,4(4):83-87.