机械臂

简介

本案例在MWORKS平台上完整演示了机械臂从模型构建到控制部署的全流程数字化开发。总体流程如下：

三维模型导入与自动转化

首先，将机械臂的CAD三维模型（STEP/IGES格式）导入平台。系统自动解析几何结构，并计算各部件的质量、质心、惯性张量等关键物理属性，一键生成包含关节连接关系的Modelica多体动力学模型，为后续仿真奠定物理基础。

机电系统集成建模

接着，在建模环境中将生成的机械臂本体与驱动系统进行集成。通过拖放电机、传感器等物理组件并连接端口，构建出一个完整的、反映真实物理特性的机电系统模型，从而能够精确模拟机械臂在电力驱动下的动力学行为。

控制算法设计与验证

然后，针对集成后的机电系统，设计控制算法。重点是实现逆运动学解算，将末端轨迹指令转化为各关节的角度指令，并通过联合仿真验证控制逻辑的正确性，同时利用3D动画直观确认机械臂的运动轨迹是否符合预期。

产品级代码生成与硬件部署

最后，将经过充分验证的控制算法模型，通过一键操作自动生成产品级、可读的嵌入式C代码。该代码被直接编译并部署到STM32等实际微控制器中，最终在真实硬件上运行，完成从虚拟模型到物理实物的无缝衔接。
本案例完整地展现了MWORKS平台在统一环境中实现多领域建模（机械、电气、控制）、协同仿真、可视化分析及自动代码生成的强大能力，为机器人等复杂系统的开发提供了高效、可靠的数字化解决方案。
系统模型如下。

通过曲线与3D动画验证机械臂末端轨迹跟踪的性能。

完成代码生成、部署和执行之后，机器人手臂根据预定义的路径在其末端执行器处沿圆形轨迹移动

版本说明

V0.0.1，2025-11-18 10:51

• 初始版本

使用许可

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