焊接机器人之若干优化技术研究前言

焊接机器人小臂的设计与优化，是焊接机器人优化的一个重点。工业机器人小臂是连接大臂和末端执行机构的桥梁。焊接机器人的小臂会对机器人的稳定和刚度有一定的影响，小臂设计与优化中不仅要考虑其满足其强度要求，更要考虑其稳定性的提高。以往对小臂的结构优化中大部分只分析了静力分析。本章在对焊接机器人小臂的静力学分析的基础上，对小臂的稳定性也进行了考虑与优化，用多目标粒子群算法优化小臂的关键参数。通过对小臂的工作状态的研究，建立小臂的数学模型。主要运用了matlab软件对其参数和目标函数进行多目标粒子群优化。将优化好的小臂与之前的小臂进行静力学分析，验证优化结果是否合理与有效。
3.2焊接机器人小臂设计
3.2.1机器人小臂设计要求
小臂是焊接机器人的重要组成部分，通过小臂可以直接对末端操作器进行控制，因此小臂直接影响机器人运动稳定性，因此在小臂的优化设计中必须保证其刚度。对小臂进行优化，根据工作要求，有以下几方面的要求。
第一，机械手臂在接受载荷时，要有满足的强度，所以应该挑选高强度的材料;第二，因为机械手臂需要具有运动的灵活性，所以小臂的材料需要保证密度小且强度大。依据轻量化，转动惯量小等条件，以及焊接机器人机械手臂的工况，选出满足的资料。选的材料也应该考虑经济实用性。
3.2.2小臂材料设计与选择
机械手臂资料要依据手臂的工作状况来挑选，手臂要完成各类已经要求的，或将定的运动。既然要有这个运动部件，所以它最佳是选用轻型资料，此外需要从质量、刚度、惯性力等多角度归纳思考，这样才干终究进步机械手臂的动态功能和静态功能。 细选钢号，根据需要，查机械设计手册选择具体的材料，选为普通碳钢A。根据半概率法得出的许用值，对于材料为Q235A的工字钢。其拉压许用为157MPa,抗剪区90-100MPa，许用挠度为跨度的五百分之一。其材料具体属性为表3.1。