细长机械臂的刚度灵敏度分析与参数优化 (2011年)

针对细长机械臂的结构优化问题,提出了一种基于刚度灵敏度分析的参数优化方法。以三自由度固体火箭发动机内壁打磨机器人为例,首先给出了系统结构模型并建立了机械臂的刚度模型;其次,针对机械臂上7个关键部位的壁厚对弯曲刚度的影响进行了灵敏度分析,确定出对机械臂刚度敏感的4个部位壁厚变量;最后,以该4个壁厚变量为设计变量进行优化设计,得出了最优方案。仿真结果表明,经过参数优化后的机械臂刚度提高7.04%。该研究结果为此类机械臂的结构优化问题奠定了理论基础。