一种工业机器人大臂结构优化方法技术

本发明专利技术涉及一种工业机器人大臂结构优化方法，选取工业机器人大臂为优化对象，对其进行静力学分析和模态分析，确定其强度和刚度；然后设置不同的参数对其进行拓扑优化；接着对拓扑优化后的大臂进行静力学分析，确认最优的拓扑优化方案；最后对优化后的模型进行模态分析，对比优化前后的两次分析数据，确认优化成果。本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术工业机器人大臂结构优化方法，优化后大臂的结构更加合理，其刚度、强度性能明显增强，最小安全系数提高显著，轻量化效果明显。

A structural optimization method of industrial robot boom

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人大臂结构优化方法
本专利技术属于工业机器人领域，特别涉及一种工业机器人大臂结构优化方法。
技术介绍
工业机器人经过多年的发展，高精度和高速度的发展方向是其必然的发展趋势。这种发展趋势不但要求工业机器人的控制方面需要不断提高，也对机器人的机械结构提出了更高的要求——不仅要轻量化而且要具有足够的强度、刚度和较好的动态特性。拓扑优化不会受到结构原来的形状以及工程师优化经验的限制，往往可以得到意料之外的创新结构。拓扑优化是指通过计算机的有限元仿真技术找出结构中的材料需要布置在哪里以及在结构中应该布置哪些材料，并在保证一定约束的条件下，使结构达到最优性能的优化方法。然而，拓扑优化结果经常得出曲面结构、镂空结构等几何构型复杂的设计方案，这些方案很难用传统的制造技术来实现。因此，为了让传统的制造技术能够加工出优化后的结构，降低制造的成本，设计人员要根据制造工艺和经验对拓扑优化后的结果再次进行优化设计。这种优化设计的方法会破坏拓扑优化的成果，优化后的结构性能甚至无法与现有的结构相比。增材制造技术的出现使得曲面、镂空以及点阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人大臂结构优化方法，其特征在于：所述优化方法包括如下步骤：/n步骤1：选取工业机器人大臂为优化对象；/n步骤2：对步骤1选取的工业机器人大臂进行静力学分析和模态分析，确定其强度和刚度；/n步骤3：将步骤1选取的工业机器人大臂模型导入solidTingking Inspire中进行拓扑优化，其中，拓扑优化具体为：/n（1）设置材料属性；/n（2）确认设计空间，将大臂的装配面和一些功能部位与准备拓扑优化的设计空间区分开来；/n（3）施加约束和载荷，工业机器人的大臂与小臂同时到达水平位姿时，此时工业机器人处于最危险工况，以该姿态为拓扑优化的条件，对大臂施加固定约束和载荷，对设计空间施...

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人大臂结构优化方法，其特征在于：所述优化方法包括如下步骤：
步骤1：选取工业机器人大臂为优化对象；
步骤2：对步骤1选取的工业机器人大臂进行静力学分析和模态分析，确定其强度和刚度；
步骤3：将步骤1选取的工业机器人大臂模型导入solidTingkingInspire中进行拓扑优化，其中，拓扑优化具体为：
（1）设置材料属性；
（2）确认设计空间，将大臂的装配面和一些功能部位与准备拓扑优化的设计空间区分开来；
（3）施加约束和载荷，工业机器人的大臂与小臂同时到达水平位姿时，此时工业机器人处于最危险工况，以该姿态为拓扑优化的条件，对大臂施加固定约束和载荷，对设计空间施加形状控制——对称和拔模方向；
（4）设置不同的参数对大臂进行拓扑优化；
步骤4：对步骤3拓扑优化后的大臂进行静力...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，陈贺贺，武姝婷，王震，王杰，
申请(专利权)人：江苏科技大学，江苏科技大学海洋装备研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32