有限元和拓扑联合优化方法及其在机器人结构轻量化设计中的应用

• 作者: 匡绍龙 唐宇存 张建法 李锦忠 陆秋龙
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 协作机器人 轻量化 有限元分析 拓扑优化
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 机械动力学
• 页码范围: 1663-1668
• 页数: 6页
• 分类号: TP242
• 字数: 3472字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190048

摘要

针对协作机器人轻量化和动态特性的问题,本文提出了一种联合整体有限元分析和局部拓扑优化的机器人轻量化方法,并将其应用于设计一款六自由度协作机器人.该方法通过对整体进行有限元分析得到要优化部件的载荷及边界条件,从而基于上述条件对该部件进行拓扑优化,得到优化结构.优化结果表明优化后结构相对于初始结构整体减重4.83 kg,仿真结果为末端位移减小至2.57 mm,实测为2.88 mm,均达到目标要求,同时将整机六阶固有频率提高11.30％左右,高于当前文献所采用的拓扑优化所提高的1.69％.最后面向交叉韧带定位实验证明了该方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	匡绍龙	苏州大学机器人与微系统研究中心	18	27	3.0	4.0
2	张建法	苏州大学机器人与微系统研究中心	4	24	2.0	4.0
3	李锦忠	苏州大学机器人与微系统研究中心	3	4	1.0	2.0
4	唐宇存	苏州大学机器人与微系统研究中心	4	6	2.0	2.0
5	陆秋龙		7	7	2.0	2.0