平面3-RRR型微创机构构型优化

作     者：刘怡 钟文敏 LIU Yi;ZHONG Wen-min

作者机构：赣南医学院第一附属医院江西赣州341000 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2017年第12期

页      码：234-237,241页

摘      要：针对目前医疗技术对微创机器人精度要求的不断提高,而传统的并联机构无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。建立平面3-RRR并联机构微动情况下输入与输出之间的位移矢量微分映射关系,根据材料插值拓扑优化方法建立平面3-RRR型全柔顺并联机构的SIMP插值模型,通过敏度分析确定优化过程中设计变量的迭代变化方向,用OC算法求解所建立的模型,用Heaviside过滤技术解决棋盘格和网格依赖问题,通过Solidworks曲线拟合得到三维模型,应用有限元分析软件Hyperworks对其进行静力学分析,通过加工得到实体模型,并进行多次微位移测量试验;将静力学分析数据、实验数据与理论值对比。结果表明:微分映射关系作为优化条件,拓扑优化所得到的全柔顺并联机构与同构型的传统并联机构微分运用特性相同,运动精度更高、结构更加简单,验证了该方法的有效性,为平面全柔顺并联机构的优化设计提供了新思路。

主 题 词：位移矢量微分映射 全柔顺并联机构 拓扑优化 SIMP插值模型 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3997.2017.12.057

馆 藏 号：203280410...