连续体结构与支撑综合拓扑优化设计方法

针对标准结构拓扑优化时支撑边界条件预先给定不变的情况,将支撑作为设计变量参与优化过程,提出了一种基于SIMP的结构与支撑综合拓扑优化设计方法.这种方法被应用到最小柔度的刚度拓扑优化设计中,进行了二维数值实验,并讨论了成本系数、弹簧原始刚度和中间支撑密度单元对结构拓扑优化分布的影响.     

基于SIMP和SSV的结构与支撑拓扑优化设计

针对SIMP方法中,存在中间支撑密度单元,且对拓扑分布有一定影响的情况,引入SSV约束,提出了一种基于SIIVIP方法和SSV约束的方法即SIMP-SSV方法,其思路是用SIMP的优化结果初始化SSV方法中的设计变量,再用SSV方法得到最终的优化目标.用SIMP-SSV方法同时进行了具有最小柔度的结构与支撑的拓扑优化设计.算例表明,SIMP-SSV方法不仅使拓扑分布更加清晰,有效消除了中间支撑变量对结构与支撑拓扑分布的影响,而且可使最小柔度比SIMP的更小.     

轮式食品码垛机器人结构设计

为了研究一种可以灵活移动、能实现定角度摆臂的箱装食品码垛机器人,采用了理论分析和三维软件设计相结合的方法。首先,对机械臂运动、车体移动和末端执行器进行了总体方案设计;其次,对车体进行了运动学分析,建立了车体的运动学方程,求出了车体转动半径,验证了车体运动方案;再次,对同步带传动、丝杠传动、轴、轴承、槽轮机构等零部件进行了设计计算,并基于SolidWorks三维设计平台,完成了拨盘、槽轮、车体等83个零部件的三维造型设计;最后,基于SolidWorks装配设计平台,完成了机器人的总体装配设计,经过干涉分析、间隙验证和孔对齐评估,结果表明,该设计方案合理,满足了设计要求,能够实现小半径或零半径转动以及90°定角度摆臂作业。     

基于变密度法的约束阻尼结构拓扑优化研究

约束阻尼结构拓扑优化是轻量化设计要求下实现噪声与振动控制的关键技术。采用有限元方法建立约束阻尼结构的动力学有限元模型。基于实体各向同性材料惩罚(SIMP)插值方法,以模态损耗因子最大化为目标,约束阻尼材料用量为约束,构建约束阻尼结构的拓扑优化模型。利用伴随向量法推导了目标函数对设计变量的灵敏度,通过优化准则法对优化模型进行求解。数值结果表明:优化后约束阻尼板结构的模态损耗因子提高比基本在50%以上,且振动振幅值有明显抑制。     

日光温室结构拓扑优化设计

采用以满应力法对日光温室进行结构拓扑优化设计,结果表明:通过优化设计,温室用材比现有日光温室用材节省2.9%;设计后杆件应力值都趋近于1×108～2×108Pa;设计后的温室结构模型焊接点减少,既降低了工程量,又避免因焊点过多而造成的质量隐患。     

4自由度含局部闭链式码垛机器人动力学优化设计

提出一种4自由度含局部闭链式码垛机器人动力学优化设计方法。在建立其刚体动力学模型的基础上,提出在目标轨迹及确定运动规律下,以机器人大臂与小臂关节驱动力矩基于目标轨迹上的最大值最小作为动力学优化目标。在此基础上,构造有约束的多目标优化问题,并利用理想点法将该多目标优化问题转化成单目标优化问题加以解决。工程实例证明利用所提方法优化后得到的机器人尺度参数,能够使机器人在目标轨迹上的动力学性能明显改善,大臂与小臂关节驱动力矩峰值降幅分别为9.782%和8.207%,说明优化方法合理、有效。     

柴油机支架优化设计及模态分析

为提高柴油机支架结构稳定性以及降低支架重量,以某品牌农用三轮车柴油机支架为研究对象,对支架进行形状和结构优化.首先运用UG软件建立支架的三维实体模型并导入有限元分析软件ANSYS,利用静力学分析模块Static Structural对支架进行静力学分析,得到支架准确的位移云图及应力云图,进而在静力学分析结果基础上,利用...     

码垛机器人运动动力学分析

未来市场发展,工业化进程会不断加深。码垛机器人有比较合理的运动动力学特性,被广泛应用。以技术为核心,码垛机器人向着智能化方向发展,力学分析是机器人设计的重要环节。以码垛机器人的Z轴升降机构动力学分析为主,对机器人整体进行了研究,并进行了相关计算,验证了Z轴方向受力的合理性。      

码垛机器人的研究与应用现状

由于仓储物流行业的发展十分迅速,自动化立体仓库得到了广泛的应用,码垛机器人技术在解决劳动力不足、提高劳动生产效率、降低生产成本、降低工人劳动强度、改善生产环境等方面具有很大潜力.国外从20世纪60年代开始研究工业机器人,码垛机器人也得到了广泛的应用.随着堆垛技术的应用不断深入,大量人力劳动逐渐被机器人取代.     

发动机支架结构拓扑优化设计

突破传统的零部件设计方法,将基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法应用到发动机支架结构设计中,以结构刚度作为约束条件,重量最小化为目标函数,对三种工况载荷下的发动机支架进行了拓扑优化设计,在保证结构强度的前提下,获得优化模型中材料分布的最佳形式,结合工程实践设计出刚度高重量轻的发动机支架合理结构,避免了设计过程中的盲目性和主观性,提高了设计效率。     

新型工业码垛机器人的轨迹规划研究

随着我国智能化技术的发展速度不断加快,工业机器人在我国各大工厂的生产运用程度越来越高,其中,码垛机器人正朝着智能化、高速化、低能耗以及高效率方向发展,为工业化生产提供了良好的技术支撑,码垛机器人在实际的技术层面还需要完善。文章针对我国新型工业码垛机器人的轨迹规划问题进行了详细的分析和探讨,以期不断提高码垛机器人的工作准确度。     

一种码垛机器人的电气控制系统设计

为进一步改善用于农产品成箱搬运、码垛的码垛机器人自动化作业效率,提升自动码垛的作业效果,融合先进成熟的电气控制技术,针对码垛机器人的电气控制系统展开设计研究。在当前码垛机器人作业原理的基础上,基于PID调控原理,结合各关节臂的结构特性与运动插补函数,建立了用于码垛机器人电气系统设计的理论模型,通过软件控制与硬件选型形成完整可行的电气控制系统,并进行码垛作业试验。试验结果表明：与具有普通电气控制系统的码垛机器人相比,该电气控制系统稳定性好,应用到码垛机器人后,其码垛准确率与各关节臂的避障成功率均可提升至90%以上,码垛综合效率得到明显提升。     

硅片传输机器人手臂的拓扑优化

对硅片传输机器人手臂进行实体建模,用OptiStruct对手臂进行模态分析,然后对其进行拓扑优化,并计算出新手臂的结构,建立新的模型,最后对新的手臂进行模态分析。结果表明,新结构的手臂更省材料,最小固有频率变化不大,实现了减材的目的,更有利于晶圆快速、高效、平稳地传输。     

一种用于挡风玻璃翻转码垛的机器人

在乘用车整车厂总装生产线,零部件需要从物流区配送至各目标工位,其中挡风玻璃的配送由AGV完成,事先需要两名作业人员将挡风玻璃从包装箱内取出,经人力逐片翻转码垛在AGV上;该作业重复性高、劳动强度较大,存在利用自动化解决方案的必要性。本文基于该需求,设计了一套基于直角坐标的机器人,经论证分析,表明该装置可以实现挡风玻璃从包装箱内到AGV上的搬运、翻转和码垛等自动化作业。     

基于ANSYS的拖拉机下拉杆拓扑优化设计及模态分析

为了提高拖拉机下拉杆的轻量化水平及分析其固有频率,利用SolidWorks三维实体建模软件建立下拉杆的三维模型,将建立好的模型导入有限元分析软件ANSYS中,建立下拉杆有限元模型,对其进行稳定载荷下的静力学分析,得出其位移、应力和应变的分布情况。以此结果为基础,进行拓扑优化设计,并对优化前后的强度进行对比。结果表明:优化后的强度满足要求,下拉杆质量较之前减轻了29.2%,轻量化效果明显。最后对优化的下拉杆进行模态分析,保证其工作可靠。     

基于PLC的新型工业码垛机器人控制系统设计

码垛技术作为现代物流自动化领域中的一门新技术,其随着我国科学技术的高速发展,也实现了技术的更新与升级。码垛机器人的运用为企业节约了大量的人力,降低了企业运营成本,提高了企业服务的效率,具有十分重要的社会意义。本文就主要分析了基于PLC的新型工业码垛机器人控制系统的设计,根据码垛机器人的工作流程和企业的实际需求,设计出人机交互的操作界面,以提高码垛机器人控制系统的稳定性和可靠性,更好的满足企业生产实际的需求。     

油门踏板结构拓扑优化设计

目前拓扑优化设计技术广泛应用于汽车轻量化设计中。对概念设计中的油门踏板进行拓扑优化设计,得到踏板加强筋支撑结构形式,对优化设计后的结构进行强度校核计算,计算结果显示在达到预设失效载荷时,结构刚好能发生失效。使用拓扑优化设计能有效减少产品更新换代的设计时间。     

基于RobotStudio的码垛机器人控制系统设计

【目的】通过对码垛机器人的控制系统进行优化设计,提高码垛机器人控制系统功能的合理性、高效性和便捷性,使码垛系统协调、合理地流畅运行。【方法】课题组选取智能制造系统中执行单元码垛机器人的控制系统为研究对象,依据智能制造体系中码垛机器人的作业任务,设计了码垛系统的布局和控制流程,采用RobotStudio软件中的Smart组件设计了系统的I/O信号控制逻辑、传送带控制逻辑以及吸盘工具的控制逻辑,并对码垛系统进行搭建与仿真,通过码垛系统仿真运行可得机器人末端执行器的运动轨迹和轨迹点坐标值,验证码垛机器人控制系统功能的合理性、高效性和便捷性。【结果】该控制系统能够较好实现左右码垛任务,具有稳定性、安全性和高效性。【结论】将优化后的码垛机器人控制系统应用于智能制造生产体系中,可实现高品质和高效率的智慧生产,系统应用前景广阔。     

基于RobotStudio的码垛机器人工作站仿真设计

为了提高码垛行业的生产效率,减轻人工的作业强度,课题组设计了一套方案合理且动作规范的自动化码垛系统。实践证明,该系统对于码垛行业具有重要的意义。课题组首先采用SolidWorks软件搭建码垛机器人的三维模型,并通过该模型分析机器人的本体运动;其次利用RobotStudio软件作为基础平台,来进行码垛系统的搭建和仿真设计。仿真结果表明,自动化码垛系统的设计、配置和工艺具有正确性和科学性,提高了码垛的效率,降低了生产成本和劳动强度。