基于变密度法的机械臂3D打印轻量化设计方法研究

简介

基于固体各向同性惩罚函数法(Solid Isotropic Microstructures with Penalization,SIMP)的基本思想,选用RB-10-001型工业机器人的机械臂作为研究对象,以最小体积权值为优化目标,以位移为约束条件进行拓扑优化。利用有限元法对零件进行拓扑优化处理,并对零件优化结构进行应力应变分析。应用3D打印技术对模型试制,结果表明在满足机械臂载荷和空间尺寸要求、保证结构的刚度不降低的条件下,减重率为23.68%,达到机械臂轻量化设计的目的,并为机械臂3D打印轻量化设计提供了一种设计思路。