为减轻管桁架焊缝质量检测机器人结构重量，文章在分析夹紧机构运动约束及其关键零部件强度约束的基础上，建立夹紧机构各主要零部件力学和运动学模型，运用惩罚函数法对夹紧机构尺寸进行优化。支腿在夹紧机构的零部件中质量较大，经静力学分析发现支腿材料冗余较大，采用拓扑优化进一步减轻支腿重量。结果表明：夹紧架、支腿和底板尺寸分别为60 mm、88 mm、111 mm时，结构最为紧凑；拓扑优化重构后，支腿的质量减轻了121.2 g，总质量减少了16.16%。
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