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基于改進(jìn)NSGA-II算法的RV減速器參數多目標優(yōu)化研究

作者：楊昊霖,王茹蕓,羅利敏,等 日期：2024-04-24/span> 瀏覽：268 查看PDF文檔

摘要:旋轉矢量(RV)減速器是工業(yè)機器人核心部件,對于機器人的性能起到關(guān)鍵作用。針對提升RV減速器綜合性能的問(wèn)題,從優(yōu)化傳動(dòng)壓力角的相關(guān)參數出發(fā),對其結構參數(擺線(xiàn)輪齒數、短幅系數、針徑系數、擺線(xiàn)輪寬度等)的多目標優(yōu)化設計進(jìn)行了研究。首先,研究了擺線(xiàn)輪平均壓力角、傳動(dòng)效率和傳動(dòng)機構體積三者的相關(guān)參數之間的關(guān)系;然后,以此為優(yōu)化目標,在擺線(xiàn)輪標準齒廓方程的基礎上建立了多目標優(yōu)化數學(xué)模型(該模型采用了基于非支配占優(yōu)排序遺傳學(xué)算法(NSGA-II)改進(jìn)了交叉算子系數生成的改進(jìn)NSGA-II算法);通過(guò)模型求解得到了帕累托最優(yōu)解集,根據模糊集合理論的相關(guān)方法選取了最優(yōu)解;最后,以某公司220-BX型RV減速器為例,進(jìn)行了優(yōu)化設計,建立了3D模型后進(jìn)行了有限元分析,并加工出實(shí)驗樣機,進(jìn)行了傳動(dòng)效率對比實(shí)驗。實(shí)驗結果表明:擺線(xiàn)輪平均壓力角減小了7.19%,體積減小了11.1%,傳動(dòng)效率提高了4.9%。研究結果表明:該模型交互性強,能提高設計效率并節省設計開(kāi)銷(xiāo),可為實(shí)際RV減速器工程優(yōu)化設計提供參考。

關(guān)鍵詞:機械傳動(dòng);旋轉矢量(RV)減速器;改進(jìn)非支配占優(yōu)排序遺傳學(xué)算法(NSGA-II);多目標優(yōu)化;平均傳動(dòng)壓力角;傳動(dòng)效率

中圖分類(lèi)號:TH132.41;TH122文獻標識碼:A文章編號:1001-4551(2024)04-0651-08



本文引用格式:

楊昊霖,王茹蕓,羅利敏,等.基于改進(jìn)NSGA-II算法的RV減速器參數多目標優(yōu)化研究［J］.機電工程,2024,41(4):651-658.

YANG Haolin, WANG Ruyun, LUO Limin, et al. Multi-objective optimization of RV reducer parameters based on improved NSGA-II algorithm［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(4):651-658.