火箭支架的有限元分析与优化设计

拓扑优化是一种根据载荷、约束及优化目标寻求结构材料最佳分配的优化方法,既可以用于全新产品的概念设计,也可用于已有产品的设计改进。以某火箭支架为例,进行了有限元仿真分析,并与试验结果进行了对比分析,验证了仿真分析方法的正确性,然后在已有支架的基础上,在设计接口框架下的优化空间内,实施以支架应力水平为约束条件的拓扑优化分析,参考优化后的最优拓扑并结合工艺要求,确定了新的火箭支架设计方案并进行验算,实现了火箭支架的轻量化设计,并将该优化成果应用到新研型号上。

基于机器视觉的运载火箭支架自动装配方法研究

为解决运载火箭内部支架人工装配所面临的工作环境嘈杂和劳动强度大等问题,设计了基于协作机器人的辅助自动装配系统,并对其装配路径进行规划。协作机器人在抓取支架实现自动装配过程中,受限于支架自身误差、特征尺寸及位置姿态的随机等特点,抓取和定位极为困难。为解决支架自动装配过程中的难点,首先规划了支架自动装配的工艺流程,设计了支架抓取机构、自动装配机构,并配合对应的视觉算法完成支架的抓取、自动装配;其次,结合YOLOv5深度学习算法对定位目标进行识别,和装配孔位进行位置补偿,实现对装配孔找正;最后,通过实验验证该自动装配系统中抓取机构、自动装配机构的稳定性,视觉定位算法的有效性及精度,实验结果表明,装配孔定位精度小于0.06 mm。