[发明专利]机器人的应力分析方法、应力分析装置和处理器

权利要求书

1.一种机器人的应力分析方法，其特征在于，包括：

将机器人的待分析部件的STEP格式文件导入至有限元分析软件中，所述待分析部件包括关节和与所述关节连接的螺钉；

对所述待分析部件划分网格；

确定所述待分析部件的材料属性；

建立所述待分析部件的相互接触的部分之间的相互关系；

设置分析步，并施加每个所述分析步的边界条件以及载荷；

根据所述材料属性、绑定约束关系、所述边界条件以及所述载荷，利用所述有限元分析软件计算关节零部件的所受应力和所述螺钉的所受应力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述待分析部件划分网格，包括：

将所述关节划分为四面体二阶单元；

将所述螺钉划分为六面体单元。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述待分析部件的材料属性，包括：

确定所述关节的弹性模量和泊松比；

确定所述螺钉的弹性模量和泊松比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述待分析部件的相互接触的部分之间的相互关系，包括：

建立相互接触的所述关节之间的面面接触；

建立相互接触的所述关节与所述螺钉之间的面面接触，

建立相互接触的所述螺钉与所述关节之间建立所述绑定约束关系。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，建立相互接触的所述螺钉与所述关节之间建立所述绑定约束关系，包括：

确定所述关节与所述螺钉相连接的部分作为约束的主面；

确定所述螺钉与所述关节相连接的面作为从面；

对所述主面和所述从面之间进行绑定约束，形成所述绑定约束关系。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在设置分析步之后，在根据所述材料属性、绑定约束关系、所述边界条件以及所述载荷，利用所述有限元分析软件计算关节零部件的应力和所述螺钉的应力之前，所述方法还包括：

在所述分析步设置静力学分析。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，施加每个所述分析步的边界条件以及载荷，包括：

固定所述关节，在所述螺钉施加螺栓预紧力，所述螺栓预紧力σ_ca＝1.3F₀/πd₁²/4，其中，F₀为所述螺栓所受预紧力，σ_ca为所述螺栓所受应力，d₁为螺栓半径。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述材料属性、绑定约束关系、所述边界条件以及所述载荷，利用所述有限元分析软件计算关节零部件的所受应力和所述螺钉的所受应力之后，所述方法还包括：

根据所述关节零部件的所受应力以及所述螺钉的所受应力，判断所述关节和所述螺钉的连接是否满足强度要求。

9.一种机器人的应力分析装置，其特征在于，包括：

导入单元，用于将机器人的待分析部件的STEP格式文件导入至有限元分析软件中，所述待分析部件包括关节和与所述关节连接的螺钉；

划分单元，用于对所述待分析部件划分网格；

确定单元，用于确定所述待分析部件的材料属性；

建立单元，用于建立所述待分析部件的相互接触的部分之间的相互关系；

第一设置单元，用于设置分析步，并施加每个所述分析步的边界条件以及载荷；

计算单元，用于根据所述材料属性、绑定约束关系、所述边界条件以及所述载荷，利用所述有限元分析软件计算关节零部件的所受应力和所述螺钉的所受应力。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。

11.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。