0工業(yè)機(jī)器人數(shù)字化設(shè)計(jì)微柏工業(yè)機(jī)器人研究院褚旭陽(yáng)2015.7.271工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人，是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器；它接受人類的指令后，將按照設(shè)定的程序執(zhí)行運(yùn)動(dòng)路徑和作業(yè)。工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用包括焊接、噴涂、組裝、采集和放置(例如包裝和碼垛等)、產(chǎn)品檢測(cè)和測(cè)試等。工業(yè)機(jī)器人的定義焊接機(jī)器人噴漆機(jī)器人加工機(jī)器人搬運(yùn)機(jī)器人裝配機(jī)器人表1工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷程中的里程碑產(chǎn)品工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展UnimateAdeptoneM-2000iaRoboloop3iA2數(shù)字化制造的定義

數(shù)字化制造就是指制造領(lǐng)域的數(shù)字化，它是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的交叉、融和、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果，也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)系統(tǒng)不斷實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢(shì)。以設(shè)計(jì)為中心的數(shù)字化制造

以控制為中心的數(shù)字化制造

以管理為中心的數(shù)字化制造工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化制造數(shù)字化制造的內(nèi)涵工業(yè)機(jī)器人數(shù)字化制造的主要內(nèi)容CADCAECAPPPDMCAMERP工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化制造數(shù)字化設(shè)計(jì)管路設(shè)計(jì)強(qiáng)度分析CAM裝配過(guò)程仿真裝配過(guò)程仿真結(jié)構(gòu)分析數(shù)字預(yù)裝配工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化制造工業(yè)機(jī)器人的組成機(jī)器人本體部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)控制裝置6驅(qū)動(dòng)-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)位行檢測(cè)智能系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)7工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人數(shù)字化設(shè)計(jì)流程機(jī)器人設(shè)計(jì)指標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)：自由度數(shù)、工作范圍、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度、末端運(yùn)動(dòng)速度；結(jié)構(gòu)參數(shù)：坐標(biāo)形式、尺寸、重量；動(dòng)力參數(shù)：功率、最大負(fù)載；精度參數(shù)：位姿精度、位姿重復(fù)性、軌跡精度、軌跡重復(fù)性等；其他參數(shù)：防護(hù)等級(jí)、工作條件等。8KUKA的KR6-2機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)德國(guó)百格拉懸臂式直角坐標(biāo)機(jī)器人直角坐標(biāo)型：機(jī)器人的主體結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)都是移動(dòng)關(guān)節(jié)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛度高。關(guān)節(jié)之間運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立，沒(méi)有耦合作用。占地面積大，導(dǎo)軌面防護(hù)比較困難。主要用于生產(chǎn)設(shè)備的上下料，也可用于高精度的裝配和檢測(cè)作業(yè)圓柱坐標(biāo)型：圓柱坐標(biāo)式機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)具有三個(gè)自由度：腰轉(zhuǎn)、升降和伸縮。亦即具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕便，響應(yīng)快；適用于平面定位和在垂直方向進(jìn)行作的場(chǎng)合。機(jī)器人腰轉(zhuǎn)時(shí)將手臂縮回，減少了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。受結(jié)構(gòu)限制，手臂不能抵達(dá)底部，減少了工作范圍。SCARA機(jī)器人9機(jī)器人整體方案設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)并聯(lián)機(jī)器人串聯(lián)機(jī)器人：機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)具有4-6個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)串聯(lián)而成。特點(diǎn)：工作范圍較大；控制方便成熟；在焊接、噴漆、搬運(yùn)等行業(yè)廣泛應(yīng)用；手臂轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，不宜高速運(yùn)動(dòng)。并聯(lián)機(jī)器人：有3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其軸線相互平行，在平面內(nèi)進(jìn)行定位和定向。另一個(gè)是移動(dòng)關(guān)節(jié)。這種結(jié)構(gòu)輕便、響應(yīng)快。特點(diǎn)：無(wú)累積誤差，精度較高；驅(qū)動(dòng)裝置可置于定平臺(tái)上或接近定平臺(tái)的位置，這樣運(yùn)動(dòng)部分重量輕，速度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大；完全對(duì)稱的并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有較好的各向同性；工作空間較?。?0機(jī)器人整體方案設(shè)計(jì)串聯(lián)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人整體方案設(shè)計(jì)11工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)12單點(diǎn)作業(yè)混聯(lián)結(jié)構(gòu)二點(diǎn)協(xié)同作業(yè)結(jié)構(gòu)單點(diǎn)作業(yè)原理多點(diǎn)作業(yè)原理三點(diǎn)協(xié)同機(jī)器人六軸混聯(lián)機(jī)器人機(jī)器人整體方案設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)混聯(lián)機(jī)器人：將串聯(lián)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合。特點(diǎn)：同時(shí)兼顧串、并聯(lián)機(jī)構(gòu)各自的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又能避免單純串、并聯(lián)構(gòu)型所帶來(lái)的問(wèn)題。在現(xiàn)代制造業(yè)中更具有實(shí)用性，也是創(chuàng)新發(fā)展各種復(fù)雜先進(jìn)裝備所需的新機(jī)型來(lái)源之一。133～5自由度混聯(lián)機(jī)構(gòu)的型設(shè)計(jì)組合方案設(shè)計(jì)步驟(1)任務(wù)空間與功能分析待設(shè)計(jì)新機(jī)器所需總自由度數(shù)。(2)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合、特點(diǎn)約束條件，確定是單點(diǎn)作業(yè)模式還是多點(diǎn)協(xié)同作業(yè)模式。(3)按表選定若干個(gè)有潛力的設(shè)計(jì)組合方案優(yōu)選采用2、3自由度PKM，剩余缺省的POC集元素用解耦的1、2自由度SKM補(bǔ)齊。(4)確定優(yōu)選方案，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及樣機(jī)研制。機(jī)器人整體方案設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)14工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人數(shù)字化設(shè)計(jì)流程運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)研究旨在解決機(jī)器人的手臂轉(zhuǎn)向何方的問(wèn)題。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)可分兩類：正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。15工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析—正運(yùn)動(dòng)學(xué)16六軸機(jī)器人DH參數(shù)表六軸機(jī)器人DH參數(shù)表D-H表示法是1956年由Denavit和Hartenberg提出的一種用連桿參數(shù)描述機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模方法。工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析—正運(yùn)動(dòng)學(xué)17工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)MatlabRoboticToolbox工具（1）內(nèi)置的圖形輸出函數(shù)進(jìn)行仿真（2）可視化的Simulink模塊（3）Simmechanics建立機(jī)器人的物理模型機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析—逆運(yùn)動(dòng)學(xué)18六軸機(jī)器人DH參數(shù)表逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析：已知末端位姿，求各個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角為了使機(jī)器人手臂處于期望的位姿，如果有了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解就能確定每個(gè)關(guān)節(jié)的值。已知多解的處理：取值決定機(jī)械臂的左右位置取值決定了肘部的上下位置取值決定了腕部是否翻轉(zhuǎn)為了機(jī)器人獲得更大的活動(dòng)空間：機(jī)械臂置于右側(cè)肘部舉起腕部不翻轉(zhuǎn)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析解析法：對(duì)工作空間的邊界曲線進(jìn)行解析分析，進(jìn)而得到工作空間。圖解法：直觀性強(qiáng)，可以得到的工作空間的剖截面或剖截線。數(shù)值法：以隨機(jī)數(shù)值理論和極值理論為基礎(chǔ)的，首先求解特征點(diǎn)，構(gòu)成邊界曲線。仿真法：計(jì)算機(jī)仿真跟蹤手腕參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后繪制出機(jī)器人工作空間?；贛ATLAB的工作空間分析19CAD變量幾何法工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)20工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人數(shù)字化設(shè)計(jì)流程參數(shù)化設(shè)計(jì)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)機(jī)器人模型的參數(shù)化設(shè)計(jì)21六軸軸相對(duì)位置示意圖2.機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)3.機(jī)械手腕的設(shè)計(jì)4.末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)2～3個(gè)自由度，要求可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、仰俯、升降或伸縮三種運(yùn)動(dòng)形式。一般為1～3個(gè)自由度，要求可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)、偏擺或擺轉(zhuǎn)和仰俯三種運(yùn)動(dòng)形式。1.機(jī)械底座的設(shè)計(jì)CAD/CAM典型軟件介紹CATIA最早由法國(guó)達(dá)索飛機(jī)公司研制，目前屬于IBM公司，是一個(gè)高檔CAD/CAM/CAE系統(tǒng)，廣泛用于航空、汽車等領(lǐng)域。Pro/ENGINEER美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(PTC)開(kāi)發(fā)的CAD/CAM軟件，在我國(guó)擁有較多用戶。它是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和全參數(shù)化造型技術(shù)，為三維實(shí)體造型提供了一個(gè)優(yōu)良的平臺(tái)。Unigraphics(UG)美國(guó)EDS公司發(fā)布的CAD/CAE/CAM一體化軟件。廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、通用機(jī)械及模具等領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)了全相關(guān)的和數(shù)字化實(shí)體模型之間的無(wú)縫數(shù)據(jù)共享，使系統(tǒng)易于使用。

其它如AUTOCAD、CIMATRON、SOLIDWORKS、SURFCAM、I-DEAS、MASTERCAM、POWERMILL等軟件在業(yè)界也有廣泛的應(yīng)用。我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)了CAXA系列。23工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人數(shù)字化設(shè)計(jì)流程靜力學(xué)分析機(jī)器人危險(xiǎn)位置靜力學(xué)分析機(jī)器人模型的靜力學(xué)分析24有限元法：對(duì)一個(gè)真實(shí)的系統(tǒng)用有限個(gè)單元來(lái)描述。把求解區(qū)域看作由許多小的在節(jié)點(diǎn)處相互連接的單元所構(gòu)成，其模型給出基本方程的分片的近似解機(jī)器人靜力學(xué)分析的目的：復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求輕質(zhì)化要求運(yùn)動(dòng)精度要求機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)機(jī)器人模型的靜力學(xué)分析25有限元法（1）單元設(shè)置（2）網(wǎng)格的劃分（3）載荷的加載（4）剛度矩陣的求解有限單元體零件的分網(wǎng)零件的應(yīng)力圖零件的位移圖初始狀態(tài)時(shí)機(jī)器人的位移危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)機(jī)器人的位移機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)CAE軟件介紹目前最流行的有限元分析軟件有：ABAQUS、ANSYS、Nastran、ADINA結(jié)構(gòu)分析能力排名：ABAQUS、ADINA、Nastran、ANSYS流體分析能力排名：ANSYS、ADINA、Nastran、ABAQUS耦合分析能力排名：ADINA、ANSYS、Nastran、ABAQUS性價(jià)比排名：ADINA、ABAQUS，ANSYS，Nastran機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)27模態(tài)分析一階振型機(jī)器人模型的靜力學(xué)分析二階振型三階振型四階振型五階振型六階振型模態(tài)分析是有限元分析中的重要組成部分，其作用主要有以下三個(gè)方面：（1）使結(jié)構(gòu)避免共振或按特定頻率振動(dòng)；（2）了解結(jié)構(gòu)對(duì)不同類型的動(dòng)力載荷的響應(yīng)；（3）有助于在其它動(dòng)力學(xué)分析中估算求解控制參數(shù)。機(jī)器人底座的振型機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)28模態(tài)分析機(jī)器人模型的靜力學(xué)分析模態(tài)分析是有限元分析中的重要組成部分，其作用主要有以下三個(gè)方面：（1）使結(jié)構(gòu)避免共振或按特定頻率振動(dòng)；（2）了解結(jié)構(gòu)對(duì)不同類型的動(dòng)力載荷的響應(yīng)；（3）有助于在其它動(dòng)力學(xué)分析中估算求解控制參數(shù)。水平姿態(tài)時(shí)機(jī)器人整體模態(tài)分析機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)29工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人數(shù)字化設(shè)計(jì)流程動(dòng)力學(xué)分析機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析機(jī)器人動(dòng)力學(xué)是研究機(jī)器人各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)力/力矩與機(jī)器人末端執(zhí)行器的位姿、速度和加速度之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。動(dòng)力學(xué)分析的意義：其一,確定動(dòng)力參數(shù)。其二,優(yōu)化控制模型。其三,優(yōu)化機(jī)體結(jié)構(gòu)。30在機(jī)器人手臂動(dòng)力學(xué)中，包括正動(dòng)力學(xué)問(wèn)題和逆動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。1.正動(dòng)力學(xué)問(wèn)題是已知機(jī)器人手臂的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩、關(guān)節(jié)角初始位置，求各關(guān)節(jié)的位移、速度及加速度。2.逆動(dòng)力學(xué)問(wèn)題已知各個(gè)關(guān)節(jié)的位移、速度和加速度，求解各個(gè)關(guān)節(jié)所需要的驅(qū)動(dòng)力。拉格朗日法拉格朗日函數(shù)L定義為系統(tǒng)動(dòng)能K和位能P之差，即由拉格朗日函數(shù)L描述的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程為i=1,2,…,n

n

為連桿數(shù)目；為廣義坐標(biāo)；為廣義速度；為作用在第i個(gè)關(guān)節(jié)上的力。機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的建模方法31牛頓－歐拉法剛體的一般運(yùn)動(dòng)可以分解為隨質(zhì)心的平動(dòng)和繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)隨質(zhì)心平動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性可用牛頓定理來(lái)描述繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性可用歐拉定理來(lái)描述基于ADAMS的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析32各個(gè)關(guān)節(jié)角速度圖各個(gè)關(guān)節(jié)角加速度圖各軸施加驅(qū)動(dòng)方程三維建模簡(jiǎn)化模型大臂關(guān)節(jié)受到的力矩機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析基于ADAMS的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析33關(guān)節(jié)分網(wǎng)關(guān)節(jié)位移圖關(guān)節(jié)應(yīng)力圖大臂關(guān)節(jié)力矩曲線調(diào)整力矩載荷機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析機(jī)器人柔性的仿真分析34柔性分析的方法

1.集中參數(shù)法集中質(zhì)量法將柔性體的分布質(zhì)量聚縮于離散結(jié)點(diǎn)上，并將柔性體的分布載荷等效至上述結(jié)點(diǎn)。集中剛度法則將機(jī)械臂簡(jiǎn)化成由彈簧連接的剛性桿件。2.假設(shè)模態(tài)法采用模態(tài)截?cái)嗉夹g(shù)將柔性體的高階模態(tài)截?cái)?，之后利用Lagrange方程、Hamilton原理等建模方法得到離散化的動(dòng)力學(xué)方程。3.有限元法將連續(xù)體劃分為一定數(shù)目的具有質(zhì)量、剛度特性的柔性單元，將具有無(wú)限自由度的連續(xù)體理想化為只有有限自由度的單元集合體。柔性傳動(dòng)環(huán)節(jié)長(zhǎng)距離傳動(dòng)臂柔性桿、柔性關(guān)節(jié)的存在影響機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人柔性的仿真分析352.齒輪扭轉(zhuǎn)剛度串聯(lián)機(jī)器人關(guān)節(jié)剛度分析1.減速器扭轉(zhuǎn)剛度3.轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)剛度工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人柔性的仿真分析36串聯(lián)機(jī)器人關(guān)節(jié)剛度分析機(jī)器人零部件剛度換算系統(tǒng)由彈性元件組成，那么所有零件的剛度都可以折算到一點(diǎn)或者某零件上。機(jī)器人某個(gè)關(guān)節(jié)參數(shù)工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人多體動(dòng)力學(xué)分析37

ADAMS建立柔性體的方法：（1）利用ADAMS/View模塊中的剛體柔性化功能

（2）利用ANSYS有限元分析軟件生成模態(tài)中性文件，再將此文件導(dǎo)入ADAMS/Flex模塊

工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)剛體系統(tǒng)：零件的彈性變形不大柔性系統(tǒng)：運(yùn)動(dòng)中會(huì)出現(xiàn)物體大范圍運(yùn)動(dòng)與其彈性變形的耦合（特別對(duì)于大型、輕質(zhì)、高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)均視為柔性系統(tǒng)）多體系統(tǒng)即由多個(gè)物體通過(guò)鉸鏈連接而成的系統(tǒng)。機(jī)器人多體動(dòng)力學(xué)分析38時(shí)變載荷例程分析模型工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)ADAMSANSYS39機(jī)器人多體動(dòng)力學(xué)分析多體動(dòng)力學(xué)與有限元聯(lián)合仿真方法示意圖工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)40多體動(dòng)力學(xué)與有限元聯(lián)合仿真平臺(tái)41工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)機(jī)器人數(shù)字化設(shè)計(jì)流程結(jié)構(gòu)優(yōu)化工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的優(yōu)化42優(yōu)化設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)和優(yōu)化程序?yàn)槭侄?、采用最?yōu)化數(shù)學(xué)方法,選出在現(xiàn)有工程條件下的最佳設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)方法。優(yōu)化問(wèn)題的三要素：

設(shè)計(jì)變量需要確定的獨(dú)立參數(shù)稱為設(shè)計(jì)變量

目標(biāo)函數(shù)遵守的幾何、剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等條件

約束條件預(yù)期要達(dá)到的目標(biāo)稱為目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)變量、約束函數(shù)與目標(biāo)函數(shù)一起構(gòu)成了優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。優(yōu)化問(wèn)題的四個(gè)層次：結(jié)構(gòu)類型優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化、截面尺寸優(yōu)化工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)優(yōu)化后的小臂位移云圖優(yōu)化后的小臂應(yīng)力云圖優(yōu)化前，小臂質(zhì)量為2.4141kg，優(yōu)化后，小臂質(zhì)量為1.9980kg，優(yōu)化后比其優(yōu)化前的質(zhì)量減輕約17.3%，小臂的壁厚減小后，前五階固有頻率值有不同程度的下降，剛度裕量有所減少,優(yōu)化效果較好。43優(yōu)化條件工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的優(yōu)化SCAR機(jī)器人小臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的優(yōu)化選擇適當(dāng)?shù)慕缑嫘螤?4優(yōu)化問(wèn)題的三要素：設(shè)計(jì)變量目標(biāo)函數(shù)約束條件機(jī)器人大臂界面選擇d1、d2、d3工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)的優(yōu)化優(yōu)化設(shè)計(jì)流程45工業(yè)機(jī)器人的數(shù)字化設(shè)計(jì)UG\SolidworksAnsys\Abaqus參數(shù)接口

選擇適當(dāng)?shù)慕缑嫘螤顑?yōu)化的結(jié)果Isight起源于GE的計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化（CAO）平臺(tái)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、船舶、電子領(lǐng)域的