| 基于遗传算法的直驱SCARA机器人臂长优化设计 |
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| 引用本文： | 刘吉柱,王淑浩,章晓旗,沈琪,潘明强,王阳俊,孙立宁.基于遗传算法的直驱SCARA机器人臂长优化设计[J].振动．测试与诊断,2023,43(1):59-66. |
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| 作者姓名： | 刘吉柱 王淑浩 章晓旗 沈琪 潘明强 王阳俊 孙立宁 |
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| 作者单位： | （苏州大学机电工程学院 苏州，215131） |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划资助项目（2022YFB4701004） |
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| 摘 要： | 由于选择顺应性装配机器手臂（selective compliance assembly robot arm，简称SCARA）机器人关节驱动链过长，无法满足电子芯片等制造行业高速、高精度的要求，因此提出了一种直驱SCARA机器人，其特点是结构简单、消除了中间传动环节，代替了传统的伺服电机加减速器驱动的方式。同时，针对直驱关节转矩脉动较大、影响机器人端部稳定性的问题，提出了一种优化和设计思路，对于机器人的整体结构和参数进行了优化。在确定了SCARA机器人最大运动范围之后，分别建立了速度评价函数和刚度评价函数，以速度、刚度性能函数为适应性函数，采用多目标遗传算法对臂长进行优化。臂长优化前后的实验对比显示，优化前关节联合速度最大为3.9 m/s，优化后关节联合速度最大为4.6 m/s，有较大的提升。通过仿真发现：在末端载荷相同的情况下，优化后的形变量更小；优化前重复定位精度为±0.010 5 mm，较之传统SCARA机器人的重复定位精度已有一定提升，优化后重复定位精度进一步提高为±0.009 mm。仿真与实验结果证明，遗传算法优化有效解决了SCARA机器人端部稳定性问题，能明显提升机器人关节运...
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| 关 键 词： | 直驱 选择顺应性装配机器手臂机器人 遗传算法 臂长优化 |
| 收稿时间： | 2021/6/1 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/8/23 0:00:00 |
Optimal Design of Arm Length of Direct Driven SCARA Robot Based on Genetic Algorithm |
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| LIU Jizhu,WANG Shuhao,ZHANG Xiaoqi,SHEN Qi,PAN Mingqiang,WANG Yangjun,SUN Lining.Optimal Design of Arm Length of Direct Driven SCARA Robot Based on Genetic Algorithm[J].Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis,2023,43(1):59-66. |
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| Authors: | LIU Jizhu WANG Shuhao ZHANG Xiaoqi SHEN Qi PAN Mingqiang WANG Yangjun SUN Lining |
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