《表2 改进前后的底座结构主要尺寸与动静态性能》

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《基于有限元分析的焊装车间机器人底座优化设计》

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对新底座结构做同样的有限元分析，图5和图6分别为改进前后的底座结构在垂直惯性力矩作用下的等效应力云图和总变形云图。由图可知，改进后的底座在垂直惯性力矩作用下的应力分布与原底座接近，发生最大应力的位置相同，但降为152.171MPa；改进后的底座总变形也与原底座接近，但整体变形增大，发生最大变形的位置相同，最大值为0.556mm。另外，改进后的底座低阶模态频率有所提高，一阶固有频率增大到229.41Hz，其振型与原底座相同。改进前后的动静态性能对比如表2所示，由表可知，机器人底座结构尺寸减小，其中下底板尺寸相对变化最大，且底座固定于地面的螺栓连接位置也相对改变，所以虽然不同工况下的总变形增大，但强度和一阶固有频率并未降低，因为最大变形发生在上顶板，最大应力发生在下底板。由以上分析可知，机器人底座结构尺寸并非越大越好，通过合理设计结构尺寸和螺栓连接的固定位置，可以提高结构整体性能。