[發(fā)明專利]機(jī)器人的應(yīng)力分析方法、應(yīng)力分析裝置和處理器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011255550.X
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112270055A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳修奇;鐘文濤;張?zhí)煲?/a>;馬俊杰;張秀峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海格力智能裝備有限公司;珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 霍文娟

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N機(jī)器人的應(yīng)力分析方法、應(yīng)力分析裝置和處理器。該方法包括：將機(jī)器人的待分析部件的STEP格式文件導(dǎo)入至有限元分析軟件中；對(duì)待分析部件劃分網(wǎng)格；確定待分析部件的材料屬性；建立待分析部件的相互接觸的部分之間的相互關(guān)系；設(shè)置分析步；計(jì)算關(guān)節(jié)零部件的所受應(yīng)力和螺釘?shù)乃軕?yīng)力。該方法中，通過有限元分析軟件可以準(zhǔn)確地計(jì)算出關(guān)節(jié)零部件的所受應(yīng)力和螺釘?shù)乃軕?yīng)力，進(jìn)而可以對(duì)關(guān)節(jié)零部件以及螺釘進(jìn)行強(qiáng)度分析，從而解決了難以對(duì)關(guān)節(jié)零部件和螺釘?shù)乃軕?yīng)力進(jìn)行檢測(cè)分析的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體而言，涉及一種機(jī)器人的應(yīng)力分析方法、應(yīng)力分析裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和處理器。

背景技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人各鑄件關(guān)節(jié)包括零部件，連接方式基本都是用螺釘緊固，螺釘在零部件上會(huì)施加預(yù)緊力、扭力。施加不同大小的力，會(huì)影響鑄件和關(guān)節(jié)零部件力學(xué)分析應(yīng)力情況。施加力過大，關(guān)節(jié)所受應(yīng)力也會(huì)過大，同時(shí)螺釘也可能會(huì)發(fā)生拉斷情況。

因此，實(shí)際應(yīng)用中，分析關(guān)節(jié)零部件以及螺釘應(yīng)力的大小非常重要，但是，現(xiàn)有技術(shù)中，基本沒有檢測(cè)分析關(guān)節(jié)零部件和螺釘?shù)膽?yīng)力的大小的方法。

在背景技術(shù)部分中公開的以上信息只是用來加強(qiáng)對(duì)本文所描述技術(shù)的背景技術(shù)的理解，因此，背景技術(shù)中可能包含某些信息，這些信息對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說并未形成在本國已知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的主要目的在于提供一種機(jī)器人的應(yīng)力分析方法、應(yīng)力分析裝置、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和處理器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中難以對(duì)關(guān)節(jié)零部件和螺釘?shù)乃軕?yīng)力進(jìn)行檢測(cè)分析的問題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種機(jī)器人的應(yīng)力分析，包括：將機(jī)器人的待分析部件的STEP格式文件導(dǎo)入至有限元分析軟件中，所述待分析部件包括關(guān)節(jié)和與所述關(guān)節(jié)連接的螺釘；對(duì)所述待分析部件劃分網(wǎng)格；確定所述待分析部件的材料屬性；建立所述待分析部件的相互接觸的部分之間的相互關(guān)系；設(shè)置分析步，并施加每個(gè)所述分析步的邊界條件以及載荷；根據(jù)所述材料屬性、綁定約束關(guān)系、所述邊界條件以及所述載荷，利用所述有限元分析軟件計(jì)算關(guān)節(jié)零部件的所受應(yīng)力和所述螺釘?shù)乃軕?yīng)力。

可選地，對(duì)所述待分析部件劃分網(wǎng)格，包括：將所述關(guān)節(jié)劃分為四面體二階單元；將所述螺釘劃分為六面體單元。

可選地，確定所述待分析部件的材料屬性，包括：確定所述關(guān)節(jié)的彈性模量和泊松比；確定所述螺釘?shù)膹椥阅Ａ亢筒此杀取?/p>

可選地，建立所述待分析部件的相互接觸的部分之間的相互關(guān)系，包括：建立相互接觸的所述關(guān)節(jié)之間的面面接觸；建立相互接觸的所述關(guān)節(jié)與所述螺釘之間的面面接觸，建立相互接觸的所述螺釘與所述關(guān)節(jié)之間建立所述綁定約束關(guān)系。

可選地，建立相互接觸的所述螺釘與所述關(guān)節(jié)之間建立所述綁定約束關(guān)系，包括：確定所述關(guān)節(jié)與所述螺釘相連接的部分作為約束的主面；確定所述螺釘與所述關(guān)節(jié)相連接的面作為從面；對(duì)所述主面和所述從面之間進(jìn)行綁定約束，形成所述綁定約束關(guān)系。

可選地，在設(shè)置分析步之后，在根據(jù)所述材料屬性、綁定約束關(guān)系、所述邊界條件以及所述載荷，利用所述有限元分析軟件計(jì)算關(guān)節(jié)零部件的應(yīng)力和所述螺釘?shù)膽?yīng)力之前，所述方法還包括：在所述分析步設(shè)置靜力學(xué)分析。

可選地，施加每個(gè)所述分析步的邊界條件以及載荷，包括：固定所述關(guān)節(jié)，在所述螺釘施加螺栓預(yù)緊力，所述螺栓預(yù)緊力σ_ca＝1.3F₀/πd₁²/4，其中，F(xiàn)₀為所述螺栓所受預(yù)緊力，σ_ca為所述螺栓所受應(yīng)力，d₁為螺栓半徑。