Optimale ontwerp van Hexapod -meganismeparameters vir groot beroerte buigsame HINGE_HINGE Knowledge_Talls

Abstrak:

Die werkverrigting van 'n grootvormige buigsame skarnier-hexapod-meganisme berus baie op die werkverrigting van die buigsame skarnier. 'N Groter beroerte in die buigsame skarnier lei tot 'n laer styfheid van die as-as, waardeur die algehele statiese stabiliteit, styfheid en akkuraatheid van die meganisme verminder word. Hierdie artikel bespreek die omgekeerde kinematiese oplossing van die Hexapod -meganisme, insluitend die uitbreidings- en sametrekkingslengte van elke takketting en die rotasiehoek van elke skarnier. Op grond hiervan word die parameters van die Hexapod-meganisme met 'n volwaardige buigsame skarnier geoptimaliseer om die beroerte se vereistes van elke skarnier te verminder, terwyl dit aan die bewegingsruimte se vereistes van die bewegende platform voldoen.

Optiese stelsels word breedvoerig gebruik in verskillende ultra-presisie-ingenieursvelde, soos optiese mikroskope, halfgeleierproduksie en ruimteverkenning. Om die akkuraatheid van die optiese pad te verseker, is presiese posisioneringstelsels nodig vir optiese komponente. Die posisionerings akkuraatheidsvereistes van sub-spieël-splitsing van groot-apertuur ruimteteleskope, soos die ruimtelike sferiese optiese teleskoop (Spot), is buitengewoon hoog. Tradisionele parallelle robotte met kinematiese pare, soos balverbindings en universele gewrigte, word gebruik vir presiese posisionering van optiese komponente. Hierdie meganismes kan egter presisie verlies veroorsaak. Om dit te oorkom, is 'n nuwe soort parallelle robot met buigsame skarniere as kinematiese pare ontwikkel. Buigsame skarniere bied voordele soos 'n eenvoudige struktuur, geen wrywing en hoë presisie, wat baie presiese en akkurate stelsels moontlik maak. Tradisionele volledig buigsame parallelle robotte het egter beperkte werkruimte, meestal op kubieke mikronvlak. Om 'n groter beroerte te bewerkstellig, word kinematiese meganismes met twee fase dikwels gebruik, wat die kompleksiteit en koste van die stelsel verhoog. Om dit aan te spreek, het navorsers buigsame parallelle robotte met groot beroertes ontwikkel. Hierdie artikel fokus op die parameteroptimaliseringsontwerp van 'n groot-beroerte buigsame skarnier-hexapod-meganisme vir presiese posisionering van optiese komponente.

Kinematika omgekeerde oplossing:

'N Pseudo-rigiede liggaamsmodel van die buigsame skarnier-hexapod-meganisme word gevestig, en daar word aanvaar dat die buigsame skarnier 'n sferiese gewrig is met 'n roterende styfheid. Die omgekeerde kinematiese oplossing behels die bepaling van die uitbreidings- en sametrekkingslengte van elke takketting en die rotasiehoek van elke skarnier. Die rotasiematriks van elke takketting word bereken, en die rotasiehoeke van die buigsame skarniere word verkry. Met die bekende rotasiematrikse word die algehele rotasiematriks van elke takketting bereken. Die rotasiehoeke van elke gewrig relatief tot die aanvanklike posisie kan dan bepaal word. Die gesamentlike bewegingsbedrae of hoeke kan verkry word deur die aanvanklike posisies of houdings van die verkrygde waardes af te trek.

Hexapod -parameteroptimalisering:

Die optimaliseringsontwerp van Hexapod -meganisme -parameters is daarop gemik om die maksimum vervorming van die buigsame skarniere te verminder terwyl u aan die werkruimte -vereistes voldoen. Die ontwerpparameters bevat die radius van die sirkels wat die vaste en bewegende platforms verbind, die hoogte tussen die vaste en bewegende platforms en die hoeke. Die optimaliseringsproses behels die vind van die maksimum rotasiehoek en beweging van die buigsame skarniere vir verskillende platformparameterkombinasies. Die gewigsom van hierdie maksimum waardes word bereken, en die platformparameters wat tot die kleinste gewigsom lei, word as optimaal beskou. Die ontwerpparameters kan in drie kategorieë geklassifiseer word op grond van die gewigte wat aan die