混合结构机械臂的设计与仿真分析

袁雪莲, 孟婥, 张荣涛, 张玉井, 左明光

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2022.0470

东华大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 50 ›› Issue (01) : 55 -62. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2022.0470

混合结构机械臂的设计与仿真分析

袁雪莲, 孟婥, 张荣涛, 张玉井, 左明光

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摘要

为减轻金属机械臂的重量，以六自由度机器人的大臂为研究对象，结合三维编织碳纤维复合材料的成型工艺，设计机械臂结构，提出基于CFRP/QT(碳纤维增强复合材料/QT 500-7铸铁)混合结构的机械臂轻量化设计方法。采用有限元分析方法对混合结构机械臂进行静力学分析，得到满足强度及刚度要求下混合结构机械臂的设计方案。力学仿真结果表明，混合结构机械臂质量减少24%,混合结构机械臂机器人具有良好的运动性能，在J1关节处所需驱动力矩更小。