Optimale ontwerp van Hexapod -meganismeparameters vir groot beroerte buigsame HINGE_HINGE Knowledge_Talls1

Abstrak:

Die uitvoering van 'n grootvormige buigsame Hexapod-meganisme is baie afhanklik van die werkverrigting van die buigsame skarnier. Namate die beroerte toeneem, neem die styfheid van die as af af, wat lei tot 'n verminderde statiese stabiliteit en akkuraatheid. Hierdie artikel bespreek die oplossing vir die omgekeerde kinematika van die Hexapod -meganisme, insluitend die uitbreidings- en sametrekkingslengte van elke tak en die rotasiehoek van elke skarnier. Daarbenewens ondersoek dit die optimalisering van parameters vir die groot-beroerte buigsame skarnier-hexapod-meganisme. Die doel is om die beroerte -vereistes vir elke skarnier te verminder, terwyl u steeds aan die bewegingsruimte se vereistes van die bewegende platform voldoen.

Optiese stelsels word wyd gebruik in presisie -ingenieursvelde soos mikroskopie, halfgeleierproduksie en ruimteverkenning. Presiese posisionering van optiese komponente is van uiterste belang vir die handhawing van optiese akkuraatheid. Die Hexapod -meganisme bied presiese posisionering vir tradisionele optiese komponente met behulp van buigsame skarniere as kinematiese pare. Hierdie skarniere het 'n eenvoudige struktuur, geen wrywing en 'n hoë akkuraatheid nie. Tradisionele volledig buigsame parallelle robotte het egter beperkte werkruimtes, gewoonlik in die kubieke mikron -reeks. Om groter beroertes te bewerkstellig, kan 'n tweestap-kinematiese meganisme gebruik word. Hierdie benadering verhoog die kompleksiteit en koste van die stelsel. Hierdie artikel fokus op die optimalisering van die parameterontwerp van 'n groot-beroerte buigsame skarnier-hexapod-meganisme, met 'n spesifieke toepassing op die presiese posisionering van optiese komponente.

1. Kinematika omgekeerde oplossing:

Die artikel vestig 'n pseudo-rigiede liggaamsmodel van die buigsame skarnier-hexapod-meganisme. Daar word aanvaar dat die buigsame skarnier tussen die stut en bewegende platform 'n sferiese gewrig met 'n rotasie -styfheid is, terwyl die buigsame skarnier tussen die stut en die vaste platform 'n universele skarnier is. Die omgekeerde oplossing van kinematika behels die bepaling van die rotasiehoek van die buigsame skarnier. Dit word gedoen deur die rotasiematriks van elke gewrig te bereken en op te los vir die gewrigsrotasiehoeke. Die resultaat is 'n stel omgekeerde oplossings vir die vyf gewrigte van elke takketting.

2. Hexapod -parameteroptimalisering:

Die artikel stel 'n parameteroptimaliseringsontwerp vir die Hexapod -meganisme voor. Die doel is om die maksimum vervorming van alle buigsame skarniere te minimaliseer terwyl u aan die werkruimte -vereistes voldoen. Ontwerpparameters bevat die radius van die sirkels waar die buigsame skarniere gekoppel is, die hoek tussen lyne wat sekere punte verbind, en die hoogte tussen die vaste en bewegende platforms. Die optimalisering word gedoen deur die minimum geweegde som van die maksimum hoek en beweging van die buigsame skarniere onder verskillende parameterkombinasies te vind. Die resultate toon dat die ontwerpparameters in drie kategorieë geklassifiseer kan word: rotasie-georiënteerde, lineêr-geleide en omvattende optimalisering.

Ten slotte, hierdie artikel bied 'n optimale ontwerp vir die parameteroptimalisering van 'n groot-beroerte buigsame skarnier-hexapod-meganisme. Die omgekeerde kinematika -oplossing word ontleed, en die parameters van die Hexapod -meganisme word geoptimaliseer om die vervorming van die buigsame skarnier te verminder terwyl dit aan die werkruimte -vereistes voldoen. Die resultate demonstreer die belangrikheid daarvan om beide rotasie en uitbreiding in die ontwerp te oorweeg, en beklemtoon die behoefte aan omvattende optimalisering. Die bevindings bied waardevolle insigte vir die ontwerp en optimalisering van Hexapod-meganismes in toepassings wat grootslagbewegings benodig.