基于响应面的码垛机器人承载体多目标优化
刘光辉，殷鸣*，尹湘云，殷国富
（四川大学 机械工程学院，四川 成都 610065）
摘要：针对4自由度码垛机器人承载体结构轻量化设计的需要，在对码垛机器人腕部旋转部分结构设计和受力体末端执行器承载体动态性能分析的基础上，建立了一种将多目标优化和响应面优化相结合的优化算法，以承载体的尺寸作为设计变量，以承载体的刚度δ、强度σ、一阶频率f、质量M最轻为优化目标进行优化设计，优化的结果表明：优化后的质量的到明显减少，一阶固有频率有所提高，变形量有所减小，强度有所增大，但不影响其性能，达到轻量化的优化效果。
关键词：码垛机器人；轻量化；多目标优化；响应面优化
中图分类号：TH16 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2020.06.009
文章编号：1006－0316 (2020) 06－0056－06
Multi-Objective Optimization of Carrier Structure of Palletizing Robot Using Response Surface Methodology
LIU Guanghui，YIN Ming，YIN Xiangyun，YIN Guofu
( School of Mechanical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China )
Abstract：In order to meet the need of lightweight design of the carrier structure of the 4-degree-of-freedom palletizing robot, the paper analyzes the structural design of the rotating part and the dynamic performance of the carrier at the end of the bearing body. The present work addresses an optimization algorithm combining multi-objective optimization with response surface optimization. The size of the carrier is taken as the design variable, and the stiffness δ, strength σ, first-order frequency f and mass M of the carrier are taken as the optimization objectives. The results show that the optimal solution has guaranteed significant weight decreases, raising the first order natural frequency, declining the deformation, and increasing the strength. The performance is not affected, hence the objective of lightweight optimization is achieved.
Key words：palletizing robot；lightweight；multi-objective optimization；response-surface optimization
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收稿日期：2019－10－30
基金项目：四川省科技计划项目（2018GZ0111）
作者简介：刘光辉（1992－），男，湖北孝感人，硕士研究生，主要研究方向为智能制造。*通讯作者：殷鸣（1987－），男，四川成都人，博士，副教授，主要研究方向为增材制造技术和智能制造，E-mail：mingyin@scu.edu.cn。
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