焊接机器人的小臂静力学分析

3.4.1小臂抗弯强度条件计算与分析
焊接机器人小臂连接着腕部、焊钳等部件，在机器人小臂运动过程中会产生重力矩，还会有向心力生成的力矩。由图3.4可知，在手臂A点，不仅其最大拉应力是由弯矩产生的拉应力将手臂简化成薄壁圆筒。
小臂所受的拉力为公式：

3.4.2小臂抗剪强度计算与分析 在手臂末端收到的剪应力最大，即A点。根据剪切胡克定律为: 其

3.4.3小臂抗扭刚度计算与分
截面的抗扭刚度和截面的抗扭抗弯刚度一样，是截面抗变形的性能参数，在设计计算时，要分析他们的强度和刚度，需要考虑小臂的抗扭刚度。由以上可以推出抗扭刚度的强度条件公式，即扭转切应力满足扭转切应力

3.4.4小臂刚度计算
在设计计算中，一般是先按强度条件或许可载荷，在用刚度条件校核。若不满足，则按刚度条件设计。

3.5焊接机器人小臂结构优化模
3.5.1焊接机器人轻量化设计
将焊接机器人轻量化设计后可以提高其速度，所以在优化设计的时候小臂的质量不能忽略。另外，应注意减小偏重力矩，偏若果重力矩过大，就会使臂部在运动中升起或者降落时卡死。减小偏重力矩的方法一般有减小自身重量或者采取配重的方法。所以机器人的手臂减轻后，会减小或者消除偏重力矩，因此以小臂的重量函数为目标函数之一来对小臂进行优化。

其中经实际测量，小臂壁厚为8mm。
用matlab对质量函数进行编程，对质量进行分析。得出的三维图如图3.7所示。可以看出随着小臂直径D和长度L的增加，其质量也在增加，在某种程度上参数变量D, L与小臂质量成一定的正比关系。