Directrices de diseño práctico para la optimización de topología de mecanismos flexibles: una comparación entre métodos débilmente acoplados
Autores: D"Imperio, Simone; Berruti, Teresa Maria; Gastaldi, Chiara; Soccio, Pietro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Directrices de diseño práctico para la optimización de topología de mecanismos flexibles: una comparación entre métodos débilmente acoplados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robots industriales
Diseño dinámico
Optimización de topología
Cargas Estáticas Equivalentes
Cargas Cuasi-Estáticas
Simulación multibody flexible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los robots industriales son sistemas complejos, ya que requieren la integración de varios subconjuntos para realizar operaciones precisas. Además, pueden experimentar acciones dinámicas notables debido a los altos requisitos cinemáticos, que son necesarios para obtener tiempos de ciclo reducidos. Por lo tanto, el diseño dinámico de los robots industriales puede ser exigente, ya que un solo componente estructural puede inducir un impacto tanto en la fase de diseño (estrategia de desarrollo y tiempo computacional) como a nivel de máquina (rigidez global y frecuencias naturales). Con este fin, el presente documento propone primero un procedimiento de optimización topológica basado en el método de Cargas Estáticas Equivalentes (ESL) que integra salidas de simulación multibody flexible. El mismo procedimiento también prevé una reducción estática intermedia para reducir y definir con precisión los puntos de aplicación de las ESL. En segundo lugar, también se propone un procedimiento de optimización basado en el método de Cargas Cuasi-Estáticas (QSL) que integra salidas de simulación multibody flexible. El objetivo es llevar a cabo una comparación entre los dos métodos y, en consecuencia, evaluar los beneficios y desventajas de ambos. Al final, también se proporcionan pautas prácticas sobre la selección y aplicación de los dos métodos al lector.
Descripción
Los robots industriales son sistemas complejos, ya que requieren la integración de varios subconjuntos para realizar operaciones precisas. Además, pueden experimentar acciones dinámicas notables debido a los altos requisitos cinemáticos, que son necesarios para obtener tiempos de ciclo reducidos. Por lo tanto, el diseño dinámico de los robots industriales puede ser exigente, ya que un solo componente estructural puede inducir un impacto tanto en la fase de diseño (estrategia de desarrollo y tiempo computacional) como a nivel de máquina (rigidez global y frecuencias naturales). Con este fin, el presente documento propone primero un procedimiento de optimización topológica basado en el método de Cargas Estáticas Equivalentes (ESL) que integra salidas de simulación multibody flexible. El mismo procedimiento también prevé una reducción estática intermedia para reducir y definir con precisión los puntos de aplicación de las ESL. En segundo lugar, también se propone un procedimiento de optimización basado en el método de Cargas Cuasi-Estáticas (QSL) que integra salidas de simulación multibody flexible. El objetivo es llevar a cabo una comparación entre los dos métodos y, en consecuencia, evaluar los beneficios y desventajas de ambos. Al final, también se proporcionan pautas prácticas sobre la selección y aplicación de los dos métodos al lector.