基于代理模型的破拆机器人臂架结构优化设计

臂架结构是破拆机器人重要的工作装置,为提高破拆机器人臂架结构的性能,综合考虑整个臂架结构的静态特性以及动态特性指标,对其进行多目标优化。首先,确定了臂架结构最危险的工作姿态,并对其进行了静力学分析、模态分析以及谐响应分析;其次,建立了臂架结构总质量、最大等效应力、最大变形及臂架端部Y向最大频率-位移响应的代理模型;最后,使用NSGA-Ⅱ算法对建立的代理模型进行了多目标优化。优化结果表明,在臂架结构总质量不变的情况下,臂架结构的静强度、静刚度及动刚度均得到了改善,破拆机器人臂架结构的综合性能得到了提高。

基于拓扑和响应面法的破拆机器人臂优化分析

臂架是实现破拆作业的最主要部件,其质量约占整车总质量的三分之二,因此在保证足够的强度条件下,进行优化设计就显得格外重要。本文以臂架系统的第一节臂为例,进行了优化过程说明,首先对臂架原始模型进行静力学仿真分析,之后利用拓扑优化方法对应力较大处的第一节臂进行结构优化,并对拓扑优化后的模型校核验证其可行性。最后通过响应面法对破拆机第一节臂典型尺寸进行灵敏度分析与尺寸优化。

某型破拆机器人臂架系统运动仿真及变幅液压缸参数设计

某型破拆机器人臂架系统采用3节工作臂、4个液压缸进行变幅动作,以实现臂架端部破拆装置的合理运动及精准定位,正确计算出破拆装置的作业范围以及液压缸的参数是设计该产品的关键。本文通过臂架系统的运动仿真给出了该产品的作业范围以及液压缸的参数,为合理设计臂架系统提供了准确数据。该方法和手段为同类产品的设计提供了借鉴。

某型破拆机器人端部装置破拆频率范围研究

破拆机器人其工作装置受力状况复杂,破拆锤产生的剧烈冲击振动,容易引起共振从而影响整个工作装置的动态特性。通过有限元方法,对某型号破拆机器人的工作装置进行模态分析,获得其固有频率及相关振型,结合破拆锤冲击频率,找出破拆锤合理的冲击频率范围,为该型号破拆机器人其工作装置的共振规避提供理论指导。