Up

v22_n4_a7_Ilewicz_234-244.pdf

v22_n4_a7_Ilewicz_234-244.pdf
File Size:
940.05 kB

Strukturalna optymalizacja wektorowa narzędzia robota medycznego z wykorzytaniem metody elementów skończonych / Structural vectorial optimization of medical robot’s tool using finite element method (234–244)

Autorzy: Grzegorz Ilewicz, Zbigniew Nawrat

 

STRESZCZENIE
Praca przybliża analizy strukturalne z wykorzystaniem algorytmu metody elementów skończonych, która a priori daje prawidłowe wyniki dla układów o skomplikowanej geometrii, dla której trudno jest uzyskać rozwiązanie analityczne lub dla której przeprowadzenie testów fizycznych jest utrudnione. Eksperymenty numeryczne zostały przeprowadzone dla narzędzia robota kardiochirurgicznego Robin Heart 1, który został przetestowany podczas operacji na zwierzętach. W artykule pokazano wyniki analizy deformacji, częstotliwości drgań własnych oraz optymalizację wektorową mającą na celu określenie ekstremum w oparciu o algorytm genetyczny. Wykorzystano również metodę powierzchni odpowiedzi, globalny front Pareto i metodę elementów skończonych. Zaprezentowany model optymalizacji wielokryteralnej umożliwia uzyskiwanie struktury o minimalnej masie i maksymalnej sztywności oraz odstrajanie układu od częstotliwości bliskich rezonansowym. Przy minimalnym wzroście masy, co skutkuje minimalizacją amplitudy drgań podczas ruchu narzędzia. Celem pracy jest wyjaśnienie zjawiska rezonansu dla wyznaczonych częstotliwości drgań własnych narzędzia do serwisowania sztucznego narządu i wektorów własnych, które przedstawiają kształty deformacji przy pojawieniu się tego negatywnego zjawiska.

 

Słowa kluczowe: narzędzie robota medycznego, zjawisko rezonansu, optymalizacja wektorowa, powierzchnia odpowiedzi, metoda elementów skończonych

 
 
 
Powered by Phoca Download