架空线路绝缘机器人优化设计

简介

架空线路机器人自重影响机器人上线的难易程度及整体能耗。针对一种新型架空线路绝缘包覆机器人,采用拓扑优化与多目标优化组合实现机器人的轻量化设计。首先,介绍绝缘机器人的结构原理,提取影响机器人优化的相关因素。然后,建立关键部件的子结构拓扑模型,以灵敏度过滤后的二维分布结果作为多目标优化模型输入。其次,提出一种改进多目标粒子群算法,通过世代距离与非劣解间距评价了改进算法的优异性。最后,采用MATLAB-ANSYS耦合的改进多目标算法对整体模型进行模态频率与质量优化,其Pareto最优解表明优化后机器人的固有频率提高了16.5Hz,重量减少了40.2%。