手术机械臂有限元分析及结构优化

作者:吕钦靖; 张勤河*; 石明阳; 蔡晨需; 高明昊
来源:生物医学工程研究, 2023, 42(02): 181-188.
DOI:10.19529/j.cnki.1672-6278.2023.02.11

摘要

为提高手术机器人机械臂的刚度,降低结构性颤动,本研究根据其结构特点构建仿真三维模型,并通过有限元分析软件Abaqus对机械臂进行静力学分析,评估其刚度与强度的可靠性;然后,对机械臂进行模态分析和谐响应分析,评估其动态响应;最后,对机械臂的结构进行拓扑优化设计。实验结果显示,优化后的机械臂质量、位移分别减少了6.26%和6.05%,应力降低了7.61%。结果表明,该设计有效提高了机械臂的刚度和动力性能。

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