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Industry Talk    MFG472542
基于点阵结构的仿人机器人下肢轻量化研究
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Описание

参考人体下肢骨骼系统的结构和行走步态,建立了仿人机器人下肢的原始模型。其次根据机器人的重量和平地行走步态,通过步态仿真获得了机器人下肢,各零部件的主要受力情况。根据机器人足踝部、小腿和大腿的受力情况,分别使用拓扑优化方法和衍生式设计方法对其进行结构优化设计。对机器人下肢三个主要部件的衍生式设计模型进行点阵结构优化,并根据点阵结构的表皮、支柱截面、节点尺寸对模型强度的影响,从这三个方面对模型细节进行修改,使得最终优化模型的强度和刚度满足要求,保证二次优化模型的有效性。之后,对优化模型进行 3D 打印仿真,验证模型的可制造性。 最后,设计了点阵结构试样的小型疲劳试验机,对体心立方结构、面心立方结构和六边形点阵结构试样的疲劳寿命进行了试验,在等效应力相近的情况下比较各试样的疲劳寿命,并根据相应的仿真应力评估机器人下肢的疲劳寿命。试验和仿真结果均表明优化模型的强度和刚度满足要求,轻量化设计模型有效,机器人下肢单腿质量仅为6.46kg。

Key Learnings

  • 1. 机器人行业背景介绍及痛点分析
  • 2. Fusion 360 衍生式设计对机器人结构优化的作用
  • 3. 使用Netfabb软件对机器人下肢零部件的衍生式设计结果进行了点阵结构优化
  • 4. 人工智能设计和先进制造引领着机器人行业设计方向

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