基于正交试验的工业机器人机械臂的结构优化和轻量化

• 作者: 陈超 陈贺贺 武姝婷 王杰
• 来源期刊: 机床与液压
• 关键词: 工业机器人 正交试验 结构优化 轻量化 有限元分析
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 工业机器人专栏|INDUSTRIAL ROBOT COLUMN
• 页码范围: 20-24
• 页数: 5页
• 分类号: TH122
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-3881.2021.05.004

摘要

以ER20-C10六自由度工业机器人的大臂为研究对象,针对其质量轻、强度高、动态特性好的需求现状,在保证大臂现有功能的基础上,采用正交试验设计对大臂的最优结构进行研究,通过多次正交试验,将各个影响因素的取值范围不断缩小,最终确认最优的大臂结构.采用ANSA软件对优化后的大臂进行几何清理和网格划分;采用solidThinking In-spire 软件对优化后的大臂进行静力学分析,采用ANSYS Workbench软件对优化后的大臂进行模态分析,最后将分析结果与原模型的分析结果进行对比,发现优化后的大臂在提高强度、刚度和最小安全系数的同时减轻了质量.对大臂进行轻量化研究,大幅度减轻大臂质量的同时,最大应力比结构优化后的大臂更小,为工业机器人机械结构研发提供了参考.