基于改进NSGA-II算法的RV减速器参数多目标优化研究

作者：杨昊霖,王茹芸,罗利敏,等 日期：2024-04-24/span> 浏览：52 查看PDF文档

摘要:旋转矢量(RV)减速器是工业机器人核心部件,对于机器人的性能起到关键作用。针对提升RV减速器综合性能的问题,从优化传动压力角的相关参数出发,对其结构参数(摆线轮齿数、短幅系数、针径系数、摆线轮宽度等)的多目标优化设计进行了研究。首先,研究了摆线轮平均压力角、传动效率和传动机构体积三者的相关参数之间的关系;然后,以此为优化目标,在摆线轮标准齿廓方程的基础上建立了多目标优化数学模型(该模型采用了基于非支配占优排序遗传学算法(NSGA-II)改进了交叉算子系数生成的改进NSGA-II算法);通过模型求解得到了帕累托最优解集,根据模糊集合理论的相关方法选取了最优解;最后,以某公司220-BX型RV减速器为例,进行了优化设计,建立了3D模型后进行了有限元分析,并加工出实验样机,进行了传动效率对比实验。实验结果表明:摆线轮平均压力角减小了7.19%,体积减小了11.1%,传动效率提高了4.9%。研究结果表明:该模型交互性强,能提高设计效率并节省设计开销,可为实际RV减速器工程优化设计提供参考。

关键词:机械传动;旋转矢量(RV)减速器;改进非支配占优排序遗传学算法(NSGA-II);多目标优化;平均传动压力角;传动效率

中图分类号:TH132.41;TH122文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)04-0651-08



本文引用格式:

杨昊霖,王茹芸,罗利敏,等.基于改进NSGA-II算法的RV减速器参数多目标优化研究［J］.机电工程,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.