SolidWorks模型导入到MATLAB（Simulink-Simscape）详细过程

matlab/simulink中的Simcape模块可进行机械、液压、电气及控制的仿真，而其进行几何模型建极度不方便。利用其与solidworks等CAD软件的接口，可方便的实现刚体运动仿真，效果逼真，各发挥所长。

与Simscape™ Multibody™软件兼容的格式导出SolidWorks ®装配体模型

在您的SolidWorks安装中启用Simscape Multibody Link插件以开始导出您的 CAD 装配体。从机械臂导出示例开始，或阅读有关您可以导出的装配配合以及它们映射到的Simscape Multibody关节和约束块的信息。在继续之前，您必须安装安装Simscape Multibody Link插件Multibody Link插件。

安装Simscape Multibody Link插件

Simscape™ Multibody™ Link是一个插件，您可以将其安装在 CAD 应用程序上，以将装配模型导出到Simscape Multibody。具体来说，该插件将 CAD 装配模型导出为 XML 文件和车身几何文件，您可以使用该功能将其转换为Simscape Multibody模型。

MATLAB ®和 CAD 安装必须具有相同的系统架构，例如 Windows 64 位。

第 1 步：获取安装文件

  1. 转至Simscape Multibody Link下载页面。

  2. 按照下载页面上的提示进行操作。

  3. 选择并保存与您的 MATLAB 版本和系统架构相匹配的 ZIP 和 MATLAB 文件，例如版本 R2020b 和 Win64 (PC) 平台。不要解压缩 ZIP 文件。

步骤 2：运行安装功能

  1. 以管理员身份运行 MATLAB。有关详细信息，请参阅如何以管理员身份运行 MATLAB。

  2. 将保存安装文件的文件夹添加到 MATLAB 路径。例如，您可以使用(MATLAB)函数。addpath

  3. 在 MATLAB 命令提示符处，输入install_addon('zipname')，其中zipname是 ZIP 文件的名称，例如 smlink.r2020b.win64.zip.

第 3 步：将MATLAB注册为自动化服务器

每次导出 CAD 装配模型时，Simscape Multibody Link插件都会尝试连接到 MATLAB。要启用连接，您必须将 MATLAB 注册为自动化服务器。您可以通过两种方式做到这一点：

  • 以管理员模式打开 MATLAB 会话。在 MATLAB 命令提示符处，输入 regmatlabserver.

  • 打开以管理员模式运行的 Windows ®命令提示符窗口。在命令提示符下，输入matlab -regserver.

第 4 步：在 CAD 应用程序中启用Simscape Multibody Link插件

在导出 CAD 装配之前，您必须在 CAD 应用程序上启用Simscape Multibody Link插件。为此，请参阅：

从Simscape Multibody Link不支持的应用程序导入 CAD 文件

  • 要将 Onshape ® CAD 装配模型导入Simscape Multibody，您可以使用smexportonshape和smimport函数。

  • 如果您使用除 Onshape、SolidWorks、PTC Creo 和 Autodesk Inventor 之外的 CAD 应用程序，您可以基于 Simscape Multibody XML 架构创建自定义模型导出应用程序。这种方法需要一些 XML 知识。有关更多信息，请参阅架构网页。

  • 您还可以从 URDF 文件或 Robotics System Toolbox™ 模型创建Simscape Multibody模型。有关smimport更多信息，请参阅。

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在SolidWorks中启用Simscape Multibody Link插件

Simscape™ Multibody™ Link插件允许您将 SolidWorks® CAD 装配模型导出到Simscape Multibody。要下载并安装插件，请参阅安装 Simscape Multibody Link 插件。

启用插件

要启用插件：

  1. 在 MATLAB®命令提示符下，输入smlink_linksw.

  2. 启动 SolidWorks。

  3. 在 SolidWorks 菜单栏上，单击工具>插件。

4.在加载项对话框中，选中Simscape Multibody Link复选框。

启用插件后，Simscape Multibody Link选项在您启动或打开 SolidWorks 装配体时可用。要导出装配模型，请在菜单栏上单击工具> Simscape Multibody Link >导出> Simscape Multibody。

如果您的计算机有多个 SolidWorks 副本，该smlink_linksw命令会将Simscape Multibody Link插件添加到所有安装中。但是， 对于要从中导出 CAD 装配模型的每个安装，您必须在插件对话框中选中Simscape Multibody Link复选框。

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导出SolidWorks机器人装配体模型

在本例中，您导出一个表示机械臂的 SolidWorks™ CAD 装配体。导出过程会生成一个 XML 文件和一组几何文件，您可以将它们导入Simscape™ Multibody™以生成新模型。

该示例从导出 CAD 装配的过程开始。有关机器人 CAD 文件和 CAD 导出的信息遵循导出程序。要将机器人装配体导入Simscape Multibody模型，请参阅导入机械臂 CAD 模型。

下图显示了您在此示例中导出的机器人 CAD 装配体。

示例要求

要成功完成此示例，您必须满足以下要求：

  • 在您的机器上安装最新版本的Simscape Multibody Link。

  • 已完成 SolidWorks 安装的链接程序。链接过程将Simscape Multibody Link插件添加到 SolidWorks 安装中。

  • 可以访问Simscape Multibody Link安装随附的机器人示例文件。请参阅导出 SolidWorks 机器人装配体模型。

打开装配模型

在您可以输出机器人装配体之前，您必须将装配体加载到 SolidWorks。

  1. 在您的机器上打开 SolidWorks。

  2. 选择文件>打开

  3. 导航到包含机器人 CAD 文件的文件目录。

笔记

包含 SolidWorks 平台的机器人 CAD 文件的目录是

\toolbox\physmod\smlink\smlinkdemos\...
...solidworks\机器人

  1. 选择文件robot.SLDASM。

  2. 单击打开。

CAD 平台打开机器人装配体。

导出模型

在 SolidWorks 安装中成功打开机器人 CAD 装配体后，您可以以与最新Simscape Multibody技术兼容的格式导出装配体：

  1. 在 SolidWorks 工具栏上，选择Simscape Multibody 链接>导出> Simscape Multibody。在某些 SolidWorks 版本中，此选项可能出现在 工具菜单下。

  2. 在“另存为”对话框的“文件名”字段中，输入并选择要导出文件的目录。sm_robot

  3. 单击保存。

检查导出的文件

确认指定导出目录中存在以下文件：

  • XML 文件 — 提供模型结构和零件参数。

  • 几何文件 - 提供零件的表面几何。

关于示例 CAD 文件

CAD 装配文件存在于您的Simscape Multibody Link安装中。您可以访问以下目录中的文件：

\matlab\toolbox\physmod\smlink\smlinkdemos\...
...solidworks\机器人

将 替换为 MATLAB ®安装的根目录。

在 MATLAB 命令行中输入matlabroot. MATLAB 返回安装的根目录。

该\robot目录包含一组定义每个 CAD 零件和 CAD 装配的 CAD 文件。零件文件名包含文件扩展名 .SLDPRT。程序集文件名包含扩展名 .SLDASM。扩展名为 .SLDDRW 的工程图文件包含机械臂尺寸。

机器人组件包含九个零件和两个组件：robot.SLDASM 和 Grip.SLDASM。文件 robot.SLDASM 对机器人根程序集进行建模。文件夹子。SLDASM 对机器人夹子组件进行建模。

关于 CAD 导出

CAD 导出过程会生成一个 XML 多体描述文件和一组几何文件。XML 文件包含装配的结构和定义每个零件的参数。几何文件定义了每个零件的 3-D 几何。导出过程完成后，您可以将 XML 多体描述文件导入Simscape Multibody软件。Simscape Multibody使用该文件自动生成新的Simscape Multibody模型。

Simscape 多体链接设置

Simscape Multibody Link插件工具提供了一个设置选项。使用选项指定：

  • 公差 - 线性、角度和相对

  • 要导出的坐标系

要访问设置参数：

  1. 打开要导出的程序集。

  2. 在菜单栏中，选择Simscape Multibody Link > Settings。在某些 SolidWorks ®版本中，此选项可能出现在工具菜单下。

设置对话框打开。

对话框

该对话框包含四个窗格：

  • 消息— 描述对话框的用途。消息框处于非活动状态。

  • 使用解决子装配体 - 确定是将子装配体导出为刚性系统还是柔性系统。

  • 装配公差- 指定导出装配的线性、角度和相对公差。

  • 导出坐标系 - 确定要导出的坐标系。

求解子装配体使用

选择如何导出 CAD 子装配体。

  • 零部件属性- 将刚性子装配视为刚性，将柔性子装配视为柔性。

  • 灵活的设置- 将所有子装配体视为灵活的。应用此设置不会影响原始 CAD 装配体。

 在SolidWorks中使子装配体刚性或柔性

装配公差

输入 CAD 装配的导出公差。在将 CAD 约束转换为Simscape Multibody关节期间，Simscape Multibody Link将间距、对齐和相对数值误差与导出公差进行比较。

 

 

导出坐标系

指定要导出的参考坐标系。参考坐标系独立于零件之间的配合。选项包括：

  • 不导出坐标系- 不导出坐标系。

  • 仅导出具有此前缀的 CS — 仅导出具有指定名称前缀的坐标系。如果前缀字段为空，Simscape Multibody Link会导出所有参考坐标系。

Mates and Joints

Mates and Entities

在 SolidWorks ®装配体中，您使用配合连接零件。每个配合在不同零件上的配合实体之间应用几何关系。配合包括平行、同心和重合类型。配合实体包括点、线和曲面。

考虑机械臂组件的上臂和前臂部分之间的连接。这种连接允许两个部分围绕单个轴相对于彼此旋转，因此具有一个旋转自由度。您可以通过应用以下配合来指定此自由度：

  • 两个零件的圆柱形铰链表面之间有一个同心配合。此配合将关节自由度减少到两个 - 一个平移，沿圆柱轴，一个旋转，围绕同一轴。

  • 垂直于圆柱轴的两个平面之间的一个重合配合。该配合消除了两个零件之间的平移自由度。这些现在只能围绕公共铰链轴旋转。

该图显示了 CAD 机械臂组件中的配合表面。

关节和约束

Joint 和 Constraint 块是Simscape Multibody等效于 SolidWorks 配合。它们在两个实体之间应用确定它们如何移动的运动学约束。Revolute Joint 块就是一个例子。该块消除了两个实体之间的五个自由度，只允许它们围绕公共轴旋转。

考虑机械臂组件的上臂和前臂部分之间的连接。这种连接提供了单一的旋转自由度，因此是一个旋转接头。在 CAD 导入期间，两个零件之间的配合转换为两个刚体子系统之间的 Revolute Joint 块。该图显示了导入模型中的这个关节块（为清晰起见进行了抛光）。

其他参考链接：

Matlab - Solidworks 机器人建模（4）—— 如何把SolidWorks模型导入到Matlab （Simscape模型）_Wo看见常威在打来福的博客-CSDN博客_solidworks导入matlab如何把SolodWorks模型导入到Matlab需要啥准备工作怎么做如何插入一段漂亮的代码片生成一个适合你的列表创建一个自定义列表如何创建一个注脚注释也是必不可少的导入需要啥SolidWorks2016Matlab2018aSimscape Multibody Link 安装文件准备工作1.去这里https://www.mathworks.com/products/simmecha...https://blog.csdn.net/zhelijun/article/details/83270405其他参考链接：

solidworks三维模型导入MATLAB仿真操作步骤_空明者的博客-CSDN博客_matlab导入三维模型1 solidworks预处理安装SimMechanics Linksolidworks安装SimMechanics Link的操作步骤在这里就不多说了，后期单独制作一个安装流程说明，solidworks使用SimMechanics Link导出文件格式是.xml，这个文件可以使用MATLAB打开，运行一下就能把需要仿真的模型自动建立起来，然后就可以用其相应的simulink进行操作仿真，值得...https://blog.csdn.net/weixin_42023797/article/details/101753438

注：本文转载自blog.csdn.net的FL17171314的文章"https://blog.csdn.net/weixin_51367832/article/details/126303781"。版权归原作者所有，此博客不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如有侵权，请联系我们删除。
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