虛擬原型技術與機電一體化的結(jié)合

　　最初的設計迭代提供力的大小來確定“最初估計”的馬達和驅(qū)動尺寸。使用裝配圖中包含的馬達與驅(qū)動CAD模型，運動仿真能夠快速地重復運行來完善馬達與驅(qū)動需求。當機械設計成熟并且CAD裝配變得更加完整，運動分析軟件可以周期性地重復運行，確保實物樣機制造時不會出現(xiàn)意外。

　　當馬達尺寸確定后，我們可以將注意力轉(zhuǎn)移到機械的性能與其結(jié)構(gòu)上。典型的機械KPI是其位置公差，就機械學的層次來說，是由機構(gòu)剛度與驅(qū)動順性決定的。對我們的取放機而言，我們需要一個與較輕的，但很硬的移動結(jié)構(gòu)結(jié)合一個非常剛性的支持結(jié)構(gòu)， 驅(qū)動以及連接系統(tǒng)，它們能夠充分滿足機械的需求。我們提到充分，是因為馬達和驅(qū)動的順性緊密地與花費聯(lián)系在一起。

　　使用SolidWorks集成的仿真套件，我們可以從運動分析中取出力與轉(zhuǎn)矩，并將其放入結(jié)構(gòu)仿真中來評估機械強度，耐久性以及柔韌性?，F(xiàn)在，機械工程師可以回答有關機械性能的基本問題了。在任何運行速度下機械是否會共振?機械是否超出設計標準?我們是否能減少機械的重量以及由此導致的花費?機械部件的使用壽命是多久?這不是只做一次的仿真，而是當機械開發(fā)時，不斷運行以發(fā)展與改進，不斷為機電一體化團隊提供最新、精確的信息，以根據(jù)具體情況作出設計決定。我們現(xiàn)在完全參與設計迭代循環(huán)，對于一個好的設計來說，“如果出現(xiàn)情況怎么辦”可以被提高為“沒問題”的設計。

　　目前為止，我們只考慮了機械與電機工程師，而機電一體化設計模式是關于并行工作的三個工程團隊。那么虛擬原型技術如何幫助控制工程師?我們已經(jīng)看到了虛擬機械如何在CAD系統(tǒng)下被驅(qū)動，但是控制工程師想要的是一個虛擬控制器，能夠直接與CAD幾何圖形對話并驅(qū)動運動分析，如同用于SolidWorks的LabVIEW NI SoftMotion所能實現(xiàn)的。

　　通過馬達尺寸以及其它部件的確定，虛擬控制器能夠直接與CAD圖形對話并驅(qū)動運動分析。

　　現(xiàn)在，控制工程師可以驅(qū)動虛擬機械，微調(diào)控制代碼并實時觀察機械行為?？刂乒こ處熆梢源_保運動輪廓正確，調(diào)查有關機械性能順性的效果，并留意設計一些安全裝置，例如傳感器或者限位開關。對機械與電機工程師來說，因為虛擬機械是由“真實”代碼驅(qū)動， 新增的好處是，機械工程師可以確定“真實”的力與轉(zhuǎn)矩，而電機工程師可以估計“真實”的馬達與驅(qū)動需求。