[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

说明书

本申请涉及一种机器人关节组件优化方法、装置、机器人和存储介质。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，根据各关节组件的初始结构确定出与关节组件对应的可加强区域。在可加强区域新增网格，并将新增的各网格确定为优化对象，当检测到触发拓扑优化操作指令时，根据预设要求确定与优化对象的最小质量对应的拓扑优化结果。根据拓扑优化结果对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预设要求。采用本方法根据拓扑结构优化操作实现保证质量最小的同时，提高关节的强度和刚度，无需工作人员手动调整，降低人为误差，提升针对机器人关节组件的结构加强的精确程度。

技术领域

本申请涉及智能制造技术领域，特别是涉及一种机器人关节组件优化方法、装置、机器人和存储介质。

背景技术

随着智能制造技术的发展，利用机器人实现工业的自动化生产的生产方式得到逐步应用。机器人可由多个关节组件连接组成，而在实际应用中，在不同应用场景下，对于机器人的不同关节组件的关节强度和刚度存在不同的要求。为贴合实际应用，需要在不同应用场景下对关节组件的结构进行加强。

传统上，多采用设计人员或工程师等工作人员的人为经验，对关节组件的结构进行加强的方式，而单凭人为经验对结构进行加强，存在无法避免的人为误差，导致加强效果达不到预期，或者结构加强过多，导致关节组件超重的新问题。

因此，传统的结构加强方法，由于人为操作的误差，仍存在对于机器人关节组件的结构加强精程度较低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升机器人关节组件的结构加强精确程度的机器人关节组件优化方法、装置、机器人和存储介质。

一种机器人关节组件优化方法，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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；

将所述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。

在其中一个实施例中，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；