本書主要介紹使用UG NX進行機器人建模和運動仿真的方法，內容涉及機器人領域的發(fā)展情況、三維建模的基礎知識和UG NX的使用方法。書中完整介紹了5個利用UG NX進行建模和運動仿真的機器人實例，包括6自由度窄足式雙足機器人、6自由度交叉足式雙足機器人、蜘蛛型機器人、多自由度人形機器人和車載人形機器人。讀者可以在熟悉UG NX操作的同時體會機器人的設計思路，為DIY機器人打下基礎。 本書適合對機器人設計感興趣或參加機器人比賽的人員閱讀，也可作為高等院校相關專業(yè)和職業(yè)培訓的實驗用書。
全面介紹了使用UG NX進行機器人建模和運動仿真的方法。
前言
21世紀以來，國內外對機器人技術的發(fā)展越來越重視。機器人技術被認為是對未來新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義的高技術之一。2019年將迎來機器人革命，機器人革命有望成為第三次工業(yè)革命的一個切入點和重要增長點，將影響全球制造業(yè)格局。與機器人相關的技術勢必成為技術工程師和科研工作者關注的焦點。
三維建模技術作為機器人關鍵技術之一，也得到了相應的發(fā)展。UG NX作為當今最優(yōu)秀的建模軟件之一，具有以下功能：NX鈑金、外觀造型設計、制圖、高級仿真、運動仿真、加工、基本環(huán)境、裝配、產(chǎn)品和加工信息（PMI）、建模。本書主要以機器人實例的形式講解建模和運動仿真功能。
本書主要分為三大部分，共8章。
第一部分為第1、2章，主要講解機器人的基礎知識和三維建模的基礎知識。第1章介紹當前機器人的發(fā)展趨勢及相關機器人比賽，使讀者對機器人有個整體的認知。第2章介紹UG NX入門操作和相關知識點，并通過兩個簡單實例加強練習，使讀者對UG NX入門操作及相關的機械知識點有一定的了解。
第二部分為第3章，主要講解浪漫之塔、可愛娃娃和軍中槍魂三個實體的建模過程。浪漫之塔以現(xiàn)實中的埃菲爾鐵塔為原模型，軍中槍魂以現(xiàn)實中的AK-47軍用步槍為原模型，通過這兩個模型的繪制，讀者可以基本掌握繪制實體的相關命令。
第三部分為第4～8章，主要講解機器人的建模與運動仿真，包含6自由度窄足式雙足機器人、6自由度交叉足式雙足機器人、蜘蛛型機器人、多自由度人形機器人和車載人形機器人。5套機器人模型由簡單到復雜，循序漸進。同時，每一套模型又完整地包含部件建模、裝配、創(chuàng)建連桿和運動副、加載驅動和創(chuàng)建解算方案等詳細過程，從而保證每一套機器人模型的完整性和獨立性。本部分所繪制的機器人相關部件均可通用。學習完本部分后，讀者可自行DIY 8足機器人或更多自由度的人形機器人。
本書取材廣泛、內容新穎、實用性強，全面介紹了使用UG NX進行機器人建模和運動仿真的方法。本書適合對機器人設計感興趣或參加機器人比賽的人員閱讀，也可作為高等院校相關專業(yè)和職業(yè)培訓的實驗用書。
本書順利完稿離不開廣大朋友的支持與幫助。特別感謝天津科技大學戴鳳智老師的諄諄教誨及對本書的指導和審閱。田建雄、歐陽育星、宋濱鵠、康奇家、滿海芳、金希（SUPINFO International University）、李尚謙（University of Leicester）、魏寶昌、常勝彪、韓文龍、岳遠里等對本書提出了許多寶貴意見并給予扶持，在此一并表示感謝！
由于作者水平有限，加之時間倉促，書中難免有錯誤和不足之處，敬請讀者批評指正！如若發(fā)現(xiàn)問題及錯誤，請與作者聯(lián)系（劉波：1422407797@qq.com）。
編著者
2017年10月
劉波，2013年內蒙古大學研究生畢業(yè)至今在學校任教。專業(yè)研究領域：自動控制。著作方向：機器人。曾出版的作品有：《機器人設計與制作》化學工業(yè)出版社，2016.05.
一、入門篇?繪制前準備
第1章 緒 論
1.1 機器人的概念3
1.1.1 機器人是什么3
1.1.2 機器人的組成4
1.1.3 機器人的分類5
1.2 機器人的發(fā)展趨勢8
1.2.1 智能機器人8
1.2.2 工業(yè)機器人9
1.3 機器人比賽10
1.3.1 國際機器人比賽簡介10
1.3.2 國內機器人比賽簡介11
1.3.3 機器人比賽的發(fā)展特點14
第2章 三維建�；A
2.1 UG NX軟件入門15
2.1.1 UG NX功能介紹16
2.1.2 建模常用命令和基本操作介紹17
2.2 基礎知識23
2.2.1 尺寸鏈23
2.2.2 裝配約束27
2.2.3 運動副27
2.3 UG NX基本操作28
2.3.1 利用草圖曲線繪制幾何體28
2.3.2 利用空間曲線繪制空間模型31
二、進階篇?實體實例
第3章 實體建模
3.1 浪漫之塔37
3.1.1 繪制塔基37
3.1.2 繪制塔身42
3.1.3 繪制塔頂45
3.1.4 渲染實體浪漫之塔46
3.1.5 文件導出46
3.2 可愛娃娃48
3.2.1 繪制身軀48
3.2.2 繪制頭部49
3.2.3 渲染實體娃娃51
3.2.4 文件導出51
3.3 軍中槍魂52
3.3.1 繪制槍柄52
3.3.2 繪制槍身54
3.3.3 繪制槍膛63
3.3.4 渲染實體軍中槍魂67
3.3.5 文件導出68
三、精通篇?綜合實例
第4章 6自由度窄足式雙足機器人
4.1 零部件繪制71
4.1.1 舵機71
4.1.2 軸承76
4.1.3 舵盤76
4.1.4 多功能支架77
4.1.5 一字形部件80
4.1.6 長U形部件81
4.1.7 短U形部件82
4.1.8 L形部件83
4.1.9 U形支架83
4.1.10 窄足腳板85
4.1.11 螺栓和螺母86
4.2 各部位裝配87
4.2.1 髖關節(jié)裝配87
4.2.2 膝關節(jié)裝配97
4.2.3 踝關節(jié)裝配104
4.3 運動仿真108
4.3.1 創(chuàng)建連桿108
4.3.2 創(chuàng)建運動副110
4.3.3 加載驅動112
4.3.4 創(chuàng)建解算方案113
4.3.5 導出動畫113
第5章 6自由度交叉足式雙足機器人
5.1 零部件繪制115
5.1.1 交叉足左腳板115
5.1.2 交叉足右腳板116
5.1.3 腰部零件117
5.2 各部位裝配119
5.2.1 髖關節(jié)裝配119
5.2.2 膝關節(jié)裝配127
5.2.3 踝關節(jié)裝配134
5.3 運動仿真137
5.3.1 創(chuàng)建連桿137
5.3.2 創(chuàng)建運動副140
5.3.3 加載驅動141
5.3.4 創(chuàng)建解算方案142
5.3.5 導出動畫142
第6章 蜘蛛型機器人
6.1 零部件繪制144
6.1.1 固定底盤144
6.1.2 斜U形部件145
6.2 各部位裝配147
6.2.1 腿部裝配147
6.2.2 整體裝配160
6.3 運動仿真162
6.3.1 創(chuàng)建連桿162
6.3.2 創(chuàng)建運動副164
6.3.3 加載驅動166
6.3.4 創(chuàng)建解算方案167
6.3.5 導出動畫167
第7章 多自由度人形機器人
7.1 零部件繪制169
7.1.1 手部部件169
7.1.2 頭部部件171
7.2 各部位裝配173
7.2.1 下肢裝配173
7.2.2 腰部裝配175
7.2.3 上肢裝配181
7.3 運動仿真185
7.3.1 創(chuàng)建連桿185
7.3.2 創(chuàng)建運動副188
7.3.3 加載驅動190
7.3.4 創(chuàng)建解算方案190
7.3.5 導出動畫190
第8章 車載人形機器人
8.1 零部件繪制192
8.1.1 車架192
8.1.2 電動機支架194
8.1.3 驅動電動機195
8.1.4 車輪197
8.2 各部位裝配200
8.2.1 車裝配200
8.2.2 機器人裝配205
8.2.3 整體裝配206
8.3 運動仿真208
8.3.1 創(chuàng)建連桿208
8.3.2 創(chuàng)建運動副210
8.3.3 加載驅動210
8.3.4 創(chuàng)建解算方案211
8.3.5 導出動畫211
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