技术背景：减速机在换挡运动过程中，拨叉两端的受力不均匀以及中心距尺寸过大，同时由于不同材料固有属性的特质会有差别，在运动过程中零部件会出现不同程度的形变与弯曲，对有于效啮合宽度、受力区间和换挡的可靠性都有影响，严重的可能出现打齿、磨损，甚至齿根断裂等危险情况。所以，为了保障减速机顺畅换挡的可靠性，对减速机中的换挡结构进行深入的分析，并在不影响性能的前提下尽可能的做出最优的结构。
技术要求：减速机在换挡运动过程中，拨叉两端的受力均匀，中心距尺寸适中，优化使用材料改变在运动过程中零部件状态。
（1）模型的建立与分析
利用遗传算法和有限元处理技术实现优化模型求解，基于Python进行有限元参数化建模，实现减速机内部换挡结构的三维数模的构建，然后经过实物加工试验后发现存在问题并及时改进，对于评价指标的权重，由主观赋值对每个指标进行调整；由于减速器方案设计本身的特质，设计评价目标并不是一个明确的数值，需要进行模糊化处理。
（2）优化结构并分析验证
保证各齿轮组之间相对位置不变的情况下，对齿轮单独进行控制，通过四个独立的气缸连接不同的气路，每个气缸分进气和排气两个气口，并能实现反向进排气。同时在电器方面，用电磁阀分别控制，相互 之间实现互锁，保证各齿轮组间的啮合与断开按既定的逻辑执行，啮合套完全脱开到位后，给出电信号，才能进行下一步动作，避免了卡齿、卡死的情况出现。