MD-1200YJ码垛机器人腰部支架的多目标结构优化设计

摘要

建立了MD-1200YJ型码垛机器人腰部支架的有限元模型,通过模态分析与模态试验验证有限元模型的准确性,并基于5次非均匀有理B样条运动规律进行考虑动力学因素的静力学分析,分析结果表明该零件具有轻量化设计的潜力;确定以质量最小、最大位移最小、最大应力最小为优化目标,以结构参数为设计变量,以第一、二阶固有频率不降低以及设计变量的边界条件为约束条件,利用Box-Behnken和RSM方法建立目标函数和约束函数的RSM模型,并验证了模型的准确性;利用NSGA-Ⅱ算法求得最优解,进而得到腰部支架的优化模型;通过对优化模型进行静力学分析、模态分析,并与初始模型进行对比,在保证前两阶固有频率不降低以及最大应力和位移均在允许范围内的情况下,质量减轻了8.2％,验证了该优化设计方法的有效性.