基于变密度法的建筑机器人结构拓扑与能耗优化研究

摘要

文中结合传统码垛机器人,根据使用需求设计出一款新型移动式建筑机器人的整体结构,对其中六自由度串联机械臂整体和关键零部件进行了强度校核,确认整体设计符合标准。使用变密度法对机械臂大臂和小臂部分进行了拓扑优化与结构的重新设计,优化后大臂质量减轻29.69%,小臂质量减轻33.44%,轻量化效果明显。另外,设计了虚拟样机的动力学仿真实验,证明优化后的结构主要关节电机功率峰值明显降低,达到了机器人能耗优化的目的,所述结构设计与优化结果可为移动式物料搬运机器人的提供思路及技术支持。