沈陽自動化所協作機器人研究（jiū）取得進展
2020-7-30 來源：-- 作者：-
協（xié）作機器（qì）人多目（mù）標優化設計流程。中國科學（xué）院沈陽自動化研（yán）究所供圖
中新網沈陽7月29日電（diàn） (王景巍)中國（guó）科學院沈陽自動化研究所29日發布消（xiāo）息稱，該所協作機器人研究團（tuán）隊（duì）提出了一種基於有限元子結構法和正交設（shè）計的協作機器人全域多目標優化設計方法，該方法解（jiě）決了協作機器人結（jié）構優化中存在的位姿及非結構參數影響（xiǎng）、多目標耦合、計算速（sù）度與精（jīng）度平衡等問題，具（jù）有建模精度高、計算速度（dù）快（kuài）、對各模塊的複雜（zá）形狀適應性好等特點，能夠有效提高協作機器人的剛度及動態性能（néng）。
近年來，協作機器人研（yán）究團隊在中國科學院重點部署項目、中國國家發展和改革委員會新一代信息基礎設施建（jiàn）設工程（chéng）和“互聯網+”重大工程項目等資助下，係（xì）統地開展了協作機器人機構（gòu）和結（jié）構的優化（huà）設計方（fāng）法研究，取得了一係列高水平的研究成果。
在安全、輕質、大負載自重比的約束下要（yào）求機器人具有的（de）較（jiào）高的剛（gāng）度與動（dòng）態性能是協作（zuò）機器人設（shè）計中麵（miàn）臨的（de）挑戰，結構優化設（shè）計為解決這（zhè）一問題提（tí）供了有效的（de）途徑。在該項研究中，研究人員（yuán）采用全域彈性變形和一階固（gù）有頻率指標評價機器人的整機剛度（dù）和動態性能，進而提出了一種協作機器人全（quán）域多目標優化設計（jì）方法（fǎ）。
首先，通過建立機器人有限元子（zǐ）結構模型實時高效地獲得機器人的多種全局性能（néng）指標，該建模方法能夠在保證計算效率的同時保留有限元法的建模精度；其次，通（tōng）過灰色關聯分析法構建多（duō）目（mù）標優（yōu）化函數，從多個單目標有效（xiào）解中提取多目標的最有效解；然後，構建正交設（shè）計試驗，求解在不同影響因素水（shuǐ）平下的灰色關聯度，在不減少優化參數的同時降低計算量；最後，通過極差分析獲得最優影響因素水平組合，用於指導協作（zuò）機器人的結構優化設計（jì）。
基（jī）於上述方法，研究人員對所開發的（de）SHIR5協作機器人進行了優化設（shè）計，結構優化後，機器人自重（chóng）不變（biàn），剛（gāng）度（dù）與動態性能得到了明顯的提升，驗證（zhèng）了本方法的正確性與有效性。此外，相關（guān）成果發表於優化設計領域國際（jì）著名期（qī）刊《StructuralandMultidisciplinaryOptimization》。
（來源：中國新聞網）
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