[发明专利]机器人关节组件优化方法、装置、机器人和存储介质

权利要求书

1.一种机器人关节组件优化方法，其特征在于，所述方法包括：

当确定机器人的关节组件的原始强度和原始刚度不满足预设要求时，根据各所述关节组件的初始结构确定出与所述关节组件对应的可加强区域；

在所述可加强区域新增网格，并将新增的各所述网格确定为优化对象；

当检测到触发拓扑优化操作指令时，响应所述拓扑优化操作指令，根据所述预设要求确定与所述优化对象的最小质量对应的拓扑优化结果；

根据所述拓扑优化结果对所述关节组件的原始强度和原始刚度进行调整，直至调整后的强度和刚度满足所述预设要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述预设要求确定与所述优化对象的最小质量对应的拓扑优化结果，包括：

根据所述预设要求确定各所述优化对象的整体约束条件；

根据所述整体约束条件确定目标函数，并根据所述目标函数确定与所述优化对象的最小质量对应的拓扑优化结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述整体约束条件包括根据与目标强度对应的预设要求确定的位移响应约束，以及根据与目标刚度对应的预设要求确定的应力响应约束；所述根据所述整体约束条件确定目标函数，并根据所述目标函数确定与所述优化对象的最小质量对应的拓扑优化结果，包括：

获取与所述位移响应约束对应的第一上限值，以及与所述应力响应约束对应的第二上限值；

将质量响应确定为所述整体约束条件的目标函数；

根据所述第一上限值和所述第二上限值，确定所述目标函数对应的最小质量；

获取与所述最小质量对应的拓扑结构，并将所述拓扑结构确定为所述关节组件对应的拓扑优化结果。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述拓扑优化结果对所述关节组件的原始强度和原始刚度进行调整，包括：

将所述拓扑优化结果从网格形式转换成对应的几何模型形式，得到对应的拓扑优化模型；

将所述拓扑优化模型导出为对应的三维格式；

获取对所述三维格式的拓扑优化模型进行细节优化，得到的细节优化后的拓扑优化模型；

根据细节优化后的所述拓扑优化模型，对所述关节组件的原始强度和原始刚度进行调整。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述当确定机器人的关节组件的原始强度和原始刚度不满足预设要求时，根据各所述关节组件的初始结构确定出与所述关节组件对应的可加强区域，包括：

获取所述关节组件的原始强度和原始刚度，以及所述预设要求对应的目标强度和目标刚度；

将所述原始强度与所述目标强度进行比对，并将所述原始刚度与所述目标刚度进行比对；

当确定机器人的关节组件的原始强度与所述目标强度不一致或所述原始刚度与所述目标刚度不一致时，获取根据所述原始强度和原始刚度确定的所述关节组件的初始结构；

根据所述初始结构确定出与所述初始结构对应的结构空间上存在的可增加材料的区域，将所述可增加材料的区域确定为与所述关节组件对应的可加强区域。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述拓扑优化结果对所述关节组件的原始强度和原始刚度进行调整的方式，包括：

根据所述拓扑优化结果确定对应的目标加强区域；所述目标加强区域小于所述可加强区域；

根据所述目标加强区域，对所述关节组件的原始强度和原始刚度进行调整。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取相同类别的机器人在实际应用中的关节组件历史优化数据；

根据所述关节组件历史优化数据，确定得到关节组件的强度阈值和刚度阈值；

获取所述强度阈值覆盖的强度取值范围，以及所述刚度阈值覆盖的刚度取值范围；

根据所述强度取值范围以及所述刚度取值范围，生成针对所述关节组件的预设要求；所述强度取值范围和所述刚度取值范围，用于确定出与所述预设要求对应的多个目标强度和目标刚度。