五轴数控刀具磨床有限元分析及结构优化

在考虑重力对机床加工精度影响的前提下,以特定构型五轴数控刀具磨床为研究对象,通过对其结构进行有限元分析,发现由于X溜板、Z溜板以及立柱设计的不合理,导致机床在竖直方向存在较大静变形,严重降低了机床加工精度。针对上述零件的不合理设计,将其分别作为优化对象,基于Topology Optimization拓扑优化、形貌优化以及尺寸优化方法,最终确定了X溜板、Z溜板以及立柱的优化结构及关键尺寸参数。优化结果表明,在保证机床静刚度不降低的前提下,整机质量减轻157.6 kg,同时优化后的机床在竖直方向最大静变形为-0.019 7 mm,相较于优化前减少11.66%。最后对优化前后机床的竖直方向定位精度及加工精度进行实验测量,结果表明,与优化前机床相比,优化后机床的竖直方向定位精度及加工精度分别提升约8.85%、5.9%。验证了所优化结构的有效性,从而使整机性能得到了一定提高。

医院运输机器人的局部路径规划改进方法

针对SLAM导航机器人在医院运输的应用,由于DWA算法存在速度控制不平滑、易产生振荡、易陷入局部最优等不足,提出一种改进的DWA算法,将运输过程中加减速导致所运输物品受力的情况作为算法效能评价指标嵌入DWA算法,通过对动态窗格分区域评估,使得机器人运行曲线更加平滑、减小被运送物体的振荡,显著提升了机器人的运行安全、平稳性,同时降低了机器人运行过程的综合能耗。通过仿真分析验证了该优化算法的有效性。