基于正交试验的工业机器人机械臂的结构优化和轻量化

简介

以ER20-C10六自由度工业机器人的大臂为研究对象,针对其质量轻、强度高、动态特性好的需求现状,在保证大臂现有功能的基础上,采用正交试验设计对大臂的最优结构进行研究,通过多次正交试验,将各个影响因素的取值范围不断缩小,最终确认最优的大臂结构。采用ANSA软件对优化后的大臂进行几何清理和网格划分;采用solidThinking Inspire软件对优化后的大臂进行静力学分析,采用ANSYS Workbench软件对优化后的大臂进行模态分析,最后将分析结果与原模型的分析结果进行对比,发现优化后的大臂在提高强度、刚度和最小安全系数的同时减轻了质量。对大臂进行轻量化研究,大幅度减轻大臂质量的同时,最大应力比结构优化后的大臂更小,为工业机器人机械结构研发提供了参考。