[发明专利]一种多自由度柔顺并联机构拓扑优化方法有效
| 申请号： | 201410476694.6 | 申请日： | 2014-09-17 |
| 公开（公告）号： | CN104268324B | 公开（公告）日： | 2017-08-25 |
| 发明（设计）人： | 张宪民;金莫辉 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 广州市华学知识产权代理有限公司44245 | 代理人： | 蔡茂略 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 一种多自由度柔顺并联机构拓扑优化方法，包含以下顺序的步骤将柔顺并联机构的运动链设为拓扑优化问题的设计域，建立各运动链的柔度矩阵并将其组装成柔顺并联机构的刚度矩阵；根据机构的刚度矩阵导出输入输出点的刚度和运动传递关系，建立拓扑优化模型对运动链进行优化。本发明的方法，可用于综合平面1至3自由度、空间2至6自由度、冗余驱动等柔顺并联机构；无需参考现有刚性机构就可根据设计问题得到性能最优的拓扑，且拓扑独特新颖，丰富了柔顺并联机构的拓扑类型。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 自由度 柔顺 并联 机构 拓扑 优化 方法 | ||
【主权项】：
一种多自由度柔顺并联机构拓扑优化方法，其特征在于，包含以下顺序的步骤：A、将柔顺并联机构的运动链设为拓扑优化问题的设计域，建立各运动链的柔度矩阵并将其组装成柔顺并联机构的刚度矩阵；B、根据机构的刚度矩阵导出输入输出点的刚度和运动传递关系，建立拓扑优化模型对运动链进行优化；所采用的一般优化模型f(X)如式(12)所示：minf(X)=-FR·SRs.t.V(X)≤Vo---(12)]]>其中，FR是柔顺并联机构的运动功能要求，SR是柔顺并联机构的强度要求，V(X)是候选拓扑的体积，Vo是设计问题给定的体积上限；所采用的目标函数有以下两种形式：第一种目标函数f1(X)的运动功能要求是柔顺并联机构的运动传递矩阵逼近一个给定的目标运动传递矩阵GA*，其中GA为最优拓扑对应的运动传递矩阵；是与输入自由度相关的特征刚度称为输入刚度，i＝1,2,…,n；是与输出自由度相关的特征刚度则称为输出刚度j＝1,2,3；GA与GA*越接近，FR的值越大；输入输出刚度最大化是强度要求：第二种目标函数f2(X)的运动功能要求是柔顺并联机构的工作空间最大化，强度要求与第一种一致：
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