[发明专利]一种面向机器人末端执行器的结构强度校核方法

摘要

本发明提出一种面向机器人末端执行器的结构强度校核方法，用于机器人末端执行器在结构设计阶段的强度校核，将组成末端执行器的部件分为成品件、结构件、紧固件以及附属配件，按照功能区依次对成品件、结构件、紧固件进行强度校核。本发明通过解析法与有限元法的结合，降低了校核难度，为设计提供技术支持，缩短了设计周期。

主权项

1.一种面向机器人末端执行器的结构强度校核方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对组成末端执行器的零部件进行拆分，将零部件分为成品件、结构件、紧固件以及附属配件；所述成品件为末端执行器中采用的各种标准化组件；所述结构件为末端执行器中采用的各种非标准化组件；所述紧固件为用于连接的连接件；再依据末端执行器的功能以及连接关系，将末端执行器划分为多个功能区；并对每个功能区进行如下强度校核步骤：步骤2：对功能区中的零部件进行受力分析，去除功能区内的非承力件和附属配件，得到功能区中需要校核的零部件；步骤3：对功能区中的成品件进行强度校核：根据成品件提供商提供的选型与校核手册对成品件进行强度校核；若满足强度要求，则进行下一步，否则重新选型，重新进行步骤3；步骤4：对功能区中的结构件进行强度校核：步骤4.1：提取直接承受外力的结构件三维模型，导入有限元软件中，并在有限元软件中对该结构件三维模型施加载荷，其中该结构件与其他未校核结构件的连接位置设置为固支条件；在有限元软件中计算该结构件的应力应变云图，校核该结构件强度；如果该结构件满足强度要求，则进行下一步骤，否则修改结构件，重新进行步骤4.1；步骤4.2：提取与前一校核结构件有接触关系的待校核结构件三维模型，导入有限元软件中；在有限元软件中，将已校核结构件做刚性处理，并根据实际配合关系，在有限元软件中建立本步骤校核结构件与已校核结构件的连接关系，同时将本步骤校核结构件与其他未校核结构件的连接位置设置为固支条件；若已校核结构件上有外部载荷，则保留外部载荷；在有限元软件中计算本步骤校核结构件的应力应变云图，校核该结构件强度；如果该结构件满足强度要求，则进行下一步骤，否则修改本步骤校核结构件，重新进行步骤4.2；步骤4.3：重复步骤4.2，直至完成所有结构件的强度校核；步骤5：对紧固件进行强度校核：根据紧固件的受力情况，计算紧固件截面强度，校核紧固件的抗剪强度、抗弯强度和拉压强度；若紧固件满足强度要求，则方法完成，否则修改紧固件连接方式或尺寸，重新进行步骤5。