基于SIMP变密度法的工业机器人大臂拓扑优化设计

作     者：张作胜 占加林 汪涌 ZHANG Zuosheng

作者机构：安徽职业技术学院智能制造学院安徽合肥230009 

出 版 物：《长春工程学院学报（自然科学版）》 (Journal of Changchun Institute of Technology：Natural Sciences Edition)

年 卷 期：2023年第24卷第2期

页      面：69-73页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2021A1446) 安徽省省级质量工程项目(2020sxzx22,2020jxtd140) 

主　　题：机器人大臂 SIMP变密度法 拓扑优化 Altair Inspire 有限元分析 

摘      要：以某工业机器人机械大臂为研究对象,基于SIMP变密度法的拓扑优化数学模型思想,先使用ADAMS软件获得机器人大臂在最劣工况下的载荷情况,然后通过Altair Inspire软件,设置机器人大臂最劣工况载荷,对原始模型进行有限元分析,并以最大化刚度为优化目标,完成了机器人大臂的拓扑优化设计。通过对机器人大臂各种优化方案的对比,结果表明,在满足机器人大臂载荷、空间要求和刚度要求的前提下,减重率达26.28%,达到了机器人大臂轻量化设计的目的,并为相关结构件轻量化设计提供了参考。