[发明专利]一种轻量化机械臂的统一设计方法

摘要

本发明公开了一种轻量化机械臂的统一设计方法，在有限元中进行机械臂的结构优化得到新的结构参数，将优化结果应用于驱动系统的设计中，完成驱动系统在ADAMS中的动态分析，更新关节参数，将更新后的结果反馈给结构设计模块进一步优化结构参数，重复进行这个过程直到满足设计要求为止。此设计方法在优化过程中建立结构设计和驱动系统两个模块之间的联系，从全局把控机械臂的组成元素，寻求最优结果，实现机械臂的轻量化，其准确性高，优化效果好。

主权项

一种轻量化机械臂的统一设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.结构优化：对机械臂尺寸进行初步定位，建立三维模型，将三维模型导入有限元中，定义优化目标函数、设计变量、约束条件的初始值，并基于二次拉格朗日算法完成结构的首次优化，根据优化结果对设计变量与目标函数进行更新；S2.驱动系统设计：将完成结构优化后更新得到的自变量与目标函数作为机械臂驱动系统的初始数据，在ADAMS中对驱动系统进行动态仿真与分析，完成驱动系统的设计，并根据设计结果进一步更新设计变量与目标函数；S3.优化结果判断：将步骤S2中得到的设计变量与目标函数与步骤S1中的初始值进行比较，判断结果是否满足要求，如果不满足，将步骤S2得到的设计变量与目标函数作为步骤S1中的初始值，继续步骤S1、S2和S3，直到满足要求。