曲管内壁除锈机器人是一种针对小直径金属管道的机械式除锈工具,它除锈均匀,结构简单,十分易于操作。而其执行机构在设计过程中,往往由于曲管弯曲半径和尺寸的多样性,需要设计人员对不同尺寸的执行机构逐一制图和分析,工作效率低下,不符合现代机械设计制造要求。如何快速且精确地设计除锈机器人的执行机构,是现阶段急需解决的一大问题。本课题以曲管内壁除锈机器人为研究对象,基于CAD、CAE软件的开发平台,通过 Visual C#高级编程语言,利用 SolidWorks API、ANSYS APDL 以及 ADAMS 的 cmd语言,对除锈机器人执行机构的设计分析操作进行二次开发,构建曲管内壁除锈机器人快速建模、分析和仿真模块。根据输入的曲管曲率半径和公称半径参数,自动完成对曲管内壁除锈机器人执行机构静力学分析和运动仿真工作,并自动实现对分析结果的提取、保存和显示,以及执行机构设计图纸的输出,以此减少对软件的重复操作,提高机构的设计效率。课题主要完成的研究内容如下:1.根据曲管和除锈机器人的特点,将模型设计中所需参数进行归纳并分级。同时,根据软件的特点,选取合适的参数传递方法实现不同软件之间的参数传递。2.将机构薄弱零件强度校核操作编写成APDL命令流,并利用C#完成对APDL语言的封装与调用,同时使软件读取ANSYS分析结果,通过云图的显示结果对曲管内壁除锈机器人执行机构进行分析。3.使用Visual C#和ADAMS命令对除锈机器人运动学仿真操作进行混合编程,并利用C#设置全局静态变量的方式实现软件间参数的传递,使ADAMS中的相关参数可以随着模型尺寸的变化而变化,从而实现对曲管内壁除锈机器人执行机构的运动学分析。4.利用Visual C#编程语言创建人机交互界面,并调用SolidWorks软件中的API函数对软件进行二次开发,完成对除锈机器人执行机构的参数化设计,并利用SolidWorks软件完成对机构设计图纸的生成。