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基于ABAQUS的多节式螺旋双驱动管道机器人轻量化设计

胡志明  楼飞  朱振  范长鑫  刘艳蓉  
【摘要】:为了降低管道机器人自重,提升续航能力和能源效率,基于ABAQUS有限元分析软件,针对一种多节式螺旋双驱动可变径管道检测机器人进行结构优化实现轻量化设计。首先提出了一种多节式螺旋双驱动可变径管道检测机器人的机械结构,并对其基本原理进行了阐述;然后,针对不同材料情况下,齿轮传动部件、螺旋驱动单元及中间支撑单元开展了静力学、动力学和模态分析,分析过程中主要利用HyperMesh建立高质量网格,并利用ABAQUS进行分析求解和后处理;最后,根据分析结果,提出了部件材料和结构参数的优化方案,并建立了轻量化设计模型。通过对比优化前后机器人质量,推算机器人减重达6%,有效提升能源效率近10%,对优选驱动电机型号,提升机器人续航能力和能源效率具有重要意义。

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