本文展现了运用嵌入式剖析东西的现代计算机辅助规划（CAD）体系怎么完结机电一体化规划。
用户总是要求咱们进步所规划的机械的功能，一起削减资金本钱。为了到达这两个对立的方针，咱们将注意力放到在机械规划方面有巨大潜力的机电一体化上。
本文审视了当今与机电一体化结合的计算机辅助规划（CAD）东西怎么协助您制作更好的机器。那么，您需求规划制作一台新的机器要，而且您坚信机电一体化的规划办法及虚拟原型技能是正确的途径，可是该从哪里着手呢? 让咱们先来看更为简略的取放机。
在机电一体化规划中，三个规划团队（机械，电机与操控）并行作业。不过，在机械团队完结规划前，电机与操控团队需求预先得到有关机械的信息。虚拟原型技能能够预先供给机械信息。经过将3D CAD体系与一个运动和结构剖析东西，以及一个虚拟操控器相衔接， SolidWorks公司与NI公司创建了一个实在的机电一体化规划环境。运用这些东西并不表明机械规划进程中的深重作业削减了，而是作业量在整个规划周期中由规划团队分管了。
初度共振试验。虚拟原型技能的巨大价值在于，它答应您呈现并校对规划过错，而不会呈现制作什物样机所带来的资金消耗与时间延迟。
虚拟原型技能规划进程
常常失利与前期失利是虚拟原型技能规划的必经之路，失利的方法是在规划进程中——而不是之后。所以您该怎么‘失利’而依旧成功？窍门是在正确的作业上失利，确认什么是您机械的要害功能指标(KPI’s)，并将这些作为随后测验的参数与方针。那么，让咱们看看取放机并体会虚拟原型技能怎么在规划进程引导咱们。
取放机
运动概括是一切机械的柱石。最简略的状况是将物体A从 B处 移到 C处。可是在某些状况下，您从B到C的最佳方法并不那么清楚明了。一步运动仍是两步？凸轮仍是伺服？运用CAD能够快速地组织机械的运动部件，并查看抵触与运动规模。由于大多机械并不是从草图开端的，开始的CAD拼装很或许是3D模型与布局草图或是结构图的混合体。
取放安装布局
即便只要如此简略的几许形状，SolidWorks仍能够根据草图或用户界说的部分计算出近似的力与转矩。咱们现在能够将这些要求奉告电机工程师，他们会对马达与驱动提出主张。再者，咱们有或许借助于软件的优势直接从3D信息中心 （具有超越一百万个模型）或许制作商的网站下载马达与驱动的CAD模型。
安装马达与驱动的取放布局
开始的规划迭代供给力的巨细来确认“开始估量”的马达和驱动尺度。运用安装图中包括的马达与驱动CAD模型，运动仿真能够快速地重复运转来完善马达与驱动需求。当机械规划老练而且CAD安装变得愈加完好，运动剖析软件能够周期性地重复运转，保证什物样机制作时不会呈现意外。
当马达尺度确认后，咱们能够将注意力转移到机械的功能与其结构上。典型的机械KPI是其方位公役，就机械学的层次来说，是由组织刚度与驱动顺性决议的。对咱们的取放机而言，咱们需求一个与较轻的，但很硬的移动结构结合一个十分刚性的支撑结构， 驱动以及衔接体系，它们能够充沛满意机械的需求。咱们说到充沛，是由于马达和驱动的顺性严密地与花费联络在一起。
运用SolidWorks集成的仿真套件，咱们能够从运动剖析中取出力与转矩，并将其放入结构仿真中来评价机械强度，耐久性以及柔韧性。现在，机械工程师能够答复有关机械功能的基本问题了。在任何运转速度下机械是否会共振？机械是否超出规划标准？咱们是否能削减机械的分量以及由此导致的花费？机械部件的运用寿命是多久？这不是只做一次的仿真，而是当机械开发时，不断运转以开展与改善，不断为机电一体化团队供给最新、准确的信息，以根据具体状况作出规划决议。咱们现在彻底参加规划迭代循环，关于一个好的规划来说，“假如呈现状况怎么办”能够被进步为“没问题”的规划。
目前为止，咱们只考虑了机械与电机工程师，而机电一体化规划形式是关于并行作业的三个工程团队。那么虚拟原型技能怎么协助操控工程师？咱们现已看到了虚拟机械怎么在CAD体系下被驱动，可是操控工程师想要的是一个虚拟操控器，能够直接与CAD几许图形对话并驱动运动剖析，好像用于SolidWorks的LabVIEW NI SoftMotion所能完结的。
经过马达尺度以及其它部件的确认，虚拟操控器能够直接与CAD图形对话并驱动运动剖析。
现在，操控工程师能够驱动虚拟机械，微调操控代码并实时查询机械行为。操控工程师能够保证运动概括正确，查询有关机械功能顺性的作用，并留心规划一些安全设备，例如传感器或许限位开关。对机械与电机工程师来说，由于虚拟机械是由“实在”代码驱动， 新增的优点是，机械工程师能够确认“实在”的力与转矩，而电机工程师能够估量“实在”的马达与驱动需求。
