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1、1、检索课题名称CAE技术在机器人设计中的应用现状和发展趋势2、分析研究课题CAE名为计算机辅助工程,实为物理性仿真,是以计算机为工具,对工程和产品的功能、性能与安全可靠性进行计算和优化设计,对未来的工作状态和运行行为进行模拟仿真,可以及早地发现设计缺陷,改进和优化设计方案,证实未来工程/产品的可用性与可靠性。如今，CAE技术在机器人设计中的应用主要体现在以下几个方面：1）CAE技术的成熟及推广计算机技术、CAE软件和网络技术的进步。2）CAE技术能在机器人设计中，能够短时间内尝试和比较更多的设计方案，减少盲目性。3）CAE技术能为设计工程师提供大量的机器人仿真实验数据和技术参数。4）
2、CAE技术使设计工程师对机器人的结构和性能作出与预先的评估，降低开发风险。根据以上分析，本课题应该主要针对以上CAE机器人研发的作用及相关材料进行查找。3、检索策略3.1检索工具1)利用“中国知网”查找有关硕士、博士论文。2)利用“超星数字图书馆”查找相关图书。3)利用“百度”搜索相关知识。4)利用“EBSCO”查找相关论文。5)利用“利用万方数字化期刊”查找相关期刊论文。3.2检索词1)CAEand机器人and仿真实验2)CAEand结构性能评估3)机器人and物理实验and仿真4)CAEand发展现状4、检索步骤及检索结果4.1检索工具中国知网（中国博士学位论文全文数据库、中国优秀
3、硕士学位论文全文数据库）4.1.1检索式1)题名=CAEOR机器人2)主题=CAEOR机器人3)题名=CAEand发展现状4)主题=CAEand发展现状4.1.2检索年限2011——20144.1.3检索结果[1]康国坡.喷涂机器人的CAE分析和结构优化 .广东工业大学,2012-05-01.中文摘要：喷涂机器人可以有效改善喷涂工人的劳动环境,提高喷涂的效率和质量。目前,我国喷涂机器人主要依赖进口,自主研究和开发喷涂机器人对满足国内市场的需要以及形成我国的工业机器人产业化具有十分重要的意义。本文针对自主研发喷涂机器人中遇到的电机选型、结构强度刚度等问题,开展了动力学分析以及结构的轻量
4、化方面的研究。文中所做的工作,对喷涂机器人的开发有很好的促进作用。首先,采用虚拟样机进行了喷涂机器人的动力学分析。在CAD模型的基础上建立了喷涂机器人虚拟样机模型,然后利用该动力学模型搜索出机器人工作空间内的各个关节的峰值力、扭矩和峰值功率。其次,解决了喷涂机器人本体的结构设计中必须考虑的电机选型问题。以动力学分析中得到关节的峰值力矩作为电机的驱动负载,利用标准化扭矩转速T*max-ω*max图表示电机的性能,完成了电机的选择,该方法也可直接扩展应用于含减速器的电机选型中。再次,分析了设计的喷涂机器人本体主要部件的强度和刚度。以动力学分析中得到关节的峰值力、力矩作为结构分析的边界条件,
5、利用Abaqus软件进行了主要部件强度和刚度的分析,分析结果表明满足设计要求。最后,对喷涂机器人本体的大臂进行轻量化设计。利用拓扑优化对设计的大臂进行优化。根据原大臂结构和实际的工况,选取了拓扑优化的基模型,并分两种目标对大臂进行了拓扑优化设计,得到了大臂的材料最优分布图,为大臂的二次设计提供了指导方向。经过大臂进行了结构分析比较,结果表明在结构刚度没有较大改变的情况下,实现了大臂的轻量化。[2]杨林.工业机器人机械设计方法与机器人算法研究.五邑大学,2013,硕士中文摘要：本文以产学研合作为基础,根据公司的需求,设计了JRB401四轴机器人,并生产出了样机。以JRB401机器人的设计
6、和开发过程为例,将机器人学与机械设计理论相结合,总结出一套工业机器人设计方法,并对机器人轨迹规划器的算法进行研究,实现了该机器人的轨迹规划算法。本文分析了工业机器人机械设计与普通机械设计的区别,并将机械设计与机器人学理论结合,在机器人方案设计与仿真阶段引入机器人运动学,运用matlab软件进行机器人建模、仿真：在机器人结构设计与优化过程中,提出机器人结构设计步骤,并依据有限元分析云图对小臂进行优化设计,使得小臂总质量减小并且总体变形量变小了；在机器人精度设计中引入雅克比矩阵,根据机器人末端位姿精度要求分配到机器人各个关节当中,使机器人的精度设计变得相对简单。本文还研究了轨迹规划器的结构
7、,以JRB401具体任务为例,在笛卡尔空间,采用动态规划法实现了最短路径求解,再采用B样条插值算法对求出的离散点插值实现连续化,使得笛卡尔空间规划出的轨迹满足速度、加速度等连续条件;在关节空间,对不同情况下的轨迹规划进行分类,并实现关节空间轨迹规划；最后用matlab实现JRB401的轨迹规划,并输出文件与Solidworks进行联合仿真,使得机器人成功按照所编程序运行。[1]王世斌.外骨骼式（康复）机械手臂技术研究.沈阳理工大学,2013,硕
