一种重载码垛机器人结构优化设计方法

作者：魏雅君; 邱国梁; 丁广和; 杨亮; 刘桁

来源：工程设计学报, 2020, 27(03): 332-339.

• 重载码垛机器人
• 运动学方程
• 瞬态动力学仿真
• 轻量化设计

码垛机器人常用于焊接、喷涂、上下料、装配和码垛等工艺,可以提高劳动生产率和保证产品质量。针对现有的重载码垛机器人,使用D-H法构建其运动学方程并利用MATLAB解算其工作空间。联合使用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)和ANSYS Workbench,分别对重载码垛机器人零部件和整机进行瞬态动力学仿真,得到机器人各零部件所受的应力、应变以及机器人末端变形量等,并将其与试验数据对比,以验证仿真方法的可靠性和准确性。结合响应面法和拓扑法对重载码垛机器人结构进行联合优化,获得其结构的轻量化设计方法。研究表明该方法适用于各类关节型机器人的轻量化设计,可进一步降低机器人的材料、电机和减速器的成本。

• 单位
  机电工程学院; 厦门大学嘉庚学院