Böyük vuruş üçün hexapod mexanizmi parametrlərinin optimal dizaynı

Abstrakt:

Böyük vuruşlu çevik bir menteşe hexapod mexanizminin performansı, çevik menteşənin performansına çox güvənir. Çevik menteşedə daha böyük bir vuruş, aşağıda oxun sərtliyi ilə nəticələnir və bununla da ümumi statik sabitliyi, sərtliyini və mexanizmin düzgünlüyünü azaldır. Bu sənəd, Hexapod mexanizminin tərs kinematika həllini, o cümlədən hər bir filial zəncirinin genişlənməsi və daralma uzunluğu və hər bir menteşənin fırlanma bucağını müzakirə edir. Buna əsaslanaraq, iri vuruşlu bir mexanizmi olan hexapod mexanizminin parametrləri, hərəkətli platformanın hərəkət kosmik tələblərinə cavab verərkən hər bir menteşənin vuruş tələblərini minimuma endirmək üçün optimallaşdırılmışdır.

Optik sistemlər optik mikroskoplar, yarımkeçirici istehsal və kosmik tədqiqat kimi müxtəlif ultra dəqiq mühəndislik sahələrində geniş istifadə olunur. Optik yolun düzgünlüyünü təmin etmək üçün optik komponentlər üçün dəqiq yerləşdirmə sistemləri tələb olunur. Kosmik sferik optik teleskop (nöqtə) kimi böyük difartiya kosmik teleskoplarının alt güzgü spliginqinin yerləşdirmə dəqiqliyi tələbləri son dərəcə yüksəkdir. Top oynaqları və universal oynaqlar kimi kinematik cütləri olan ənənəvi paralel robotlar, optik komponentlərin dəqiq yerləşdirilməsi üçün istifadə olunur. Ancaq bu mexanizmlər dəqiqliyin itirilməsinə səbəb ola bilər. Bunu aradan qaldırmaq üçün kinematik cütlüklər kimi çevik menteşələrlə paralel robotun yeni bir növü. Çevik menteşələr sadə bir quruluş, sürtünmə və yüksək dəqiqlik kimi üstünlükləri təklif etmir, yüksək dəqiq və dəqiq sistemlərə malikdir. Bununla birlikdə, ənənəvi tam çevik paralel robotlar, əsasən kubik mikron səviyyəsində məhdud iş sahəsi var. Daha böyük bir vuruşa nail olmaq üçün, iki mərhələli kinematik mexanizmlər tez-tez istifadə olunur, bu da sistem mürəkkəbliyini və maya dəyərini artırır. Bunu həll etmək üçün tədqiqatçılar böyük vuruşlarla çevik paralel robotlar hazırlamışlar. Bu sənəd, optik komponentlərin dəqiq yerləşdirilməsi üçün geniş vuruşlu çevik menteşəli minge hexapod mexanizmin parametrinin optimallaşdırılması dizaynına yönəlmişdir.

Kinematika tərs həlli:

Çevik menteşe hexapod mexanizmi yaradan yalançı bir bədən modeli qurulur və çevik menteşin fırlanan sərtliyi olan sferik birgə olduğu güman edilir. Tərs kinematika həlli hər bir filial zəncirinin genişləndirilməsi və daralma uzunluğunu və hər bir menteşənin fırlanma bucağının müəyyənləşdirilməsini əhatə edir. Hər filial zəncirinin fırlanma matrixi hesablanır və çevik menteşələrin fırlanma bucuqları əldə edilir. Tanınmış fırlanma matrisləri ilə hər filial zəncirinin ümumi fırlanma matrixi hesablanır. Hər birləşmənin ilkin vəziyyətə nisbətən fırlanma bucuqları daha sonra müəyyən edilə bilər. Birgə hərəkət miqdarı və ya bucaqlar əldə edilmiş dəyərlərdən ilkin mövqeləri və ya münasibətləri çıxarmaqla əldə edilə bilər.

Hexapod parametrinin optimallaşdırılması:

Hexapod mexanizmi parametrlərinin optimallaşdırılması dizaynı iş sahəsi tələblərinə cavab verərkən çevik menteşələrin maksimum deformasiyasını minimuma endirməyi hədəfləyir. Dizayn parametrlərində sabit və hərəkətli platformaları, sabit və hərəkətli platformalar arasındakı hündürlüyü və bucaqlar arasındakı hündürlüyə qoşulan dairələrin radiusu daxildir. Optimallaşdırma prosesi müxtəlif platforma parametrləri birləşməsi üçün çevik menteşələrin maksimum fırlanma bucağını və hərəkətini tapmaqdan ibarətdir. Bu maksimum dəyərlərin çəkisi hesablanır və ən kiçik çəki məbləği ilə nəticələnən platforma parametrləri optimal sayılır. Dizayn parametrləri təyin olunan çəkilərə əsaslanan üç kateqoriyaya bölünə bilər