在机器人行业，CAE（计算机辅助工程）仿真分析技术正以"数字孪生"的形态重塑研发范式。这项基于计算机模拟的工程分析技术，通过构建虚拟原型进行多物理场耦合分析，已成为企业突破技术瓶颈、抢占市场先机的核心工具。
下面我们有限元科技将介绍结构仿真分析如何助力机器人研发设计，怎么把机器人在结构性能方面上做到强度验证到寿命预测。
1、复杂结构强度验证
在工业机器人研发中，机械臂关节的强度验证是首要挑战。比如我们元王帮忙某企业通过对六轴机械臂进行多工况静力学分析，发现原设计在50kg负载下关节连接处应力集中超出屈服强度30%。经拓扑优化重新设计后，材料用量减少18%的同时，关节寿命提升至10万次循环以上。
2、疲劳寿命精准预测
人形机器人膝关节采用碳纤维复合材料，进行高周疲劳分析，模拟10^7次步态循环后，预测出关节轴承在2年使用期间内疲劳损伤累积值。该数据直接指导了润滑系统的升级方案，使关节维护周期延长至18个月。
3、振动噪声控制
服务机器人吸尘模块的流体仿真显示，原风道设计在15m/s气流下产生82dB(A)的啸叫。通过STAR-CCM+优化滤网角度与风机功率匹配后，清洁效率提升30%的同时，噪声降至65dB(A)以下，达到家用电器一级能效标准。
而这只是机器人结构仿真分析中的一小部分，对于机器人行业，涉及众多精密零部件性能及相互作用等，靠试验只是其一，在前期还得靠CAE仿真分析来提前预测及相应的产品设计指导，这不仅能省费用，还在时间周期上可以节省大量的时间。
我们在机器人行业有着丰富的经验，能够提供相应的解答，对于行业内的客户需求及痛点等，都能给与相应的CAE解决方案。
随着机器人行业发展越来越快，对机器人的要求也越来越高，在研发设计端，只有注重CAE仿真分析这个工具，才能在市场竞争上脱颖而出。