Mükəmməl dairəvi üçün üç dərəcəli mikro yerləşdirmə platformalarının performans müqayisəsi,

Mikro nano-səviyyəli yerləşdirmə işçi işləmə, dəqiq emal, dəqiq ölçülmə, mikroelektronika mühəndisliyi, biomeneering, nanososizm və texnologiya sahələrində həlledici rol oynayır. Artan əhəmiyyəti və geniş tətbiq olunan tətbiqləri ilə, Dəqiqlik, sabitlik, sərtlik və cavab baxımından iş sahilinə olan tələblər daha tələbkar oldu. Ənənəvi kinematik cütlərin əvəzinə çevik menteşələrdən istifadə edən uyğun mexanizmlər, mikro yerləşdirmə platformaları üçün yeni bir ötürmə quruluşu kimi ortaya çıxdı. Bu mexanizmlər, heç bir mexaniki sürtünmə və ya boşluq, yüksək hərəkət həssaslığı və emal sadəliyi kimi üstünlükləri təmin edir. Çevik menteşələrin seçimi uyğun paralel mexanizmlərin performansını tənqid edir.

Mücərrəd (orijinal):

Orijinal məqalənin mücərrədinin mücərrəd, mükəmməl bir dairə, ellips, sağ bucaq və üçbucaqlı menteşələr də daxil olmaqla müxtəlif çevik menteşe formalarından istifadə edərək üç dərəcəli menteşe platformasının statik və dinamik xüsusiyyətlərinin müqayisəsini və təhlilini müzakirə edir. Bu, rahatlıq, hərəkət performansı, yerdəyişmə həssaslığı və platformalar arasında təbii tezlikdəki fərqləri vurğulayır. Dairəvi menteşe platformasında digər menteşe formaları ilə müqayisədə daha yaxşı ümumi performans sərgiləyir.

Mücərrəd (genişləndirilmiş):

Bu geniş məqalədə, çevik menteşe formasının mikro yerləşdirmə platformalarının performansının təsirini daha da müzakirə etməyi hədəfləyirik. Fərqli çevik menteşe formalarından istifadə edərək, uyğun paralel mexanizmlərin statik və dinamik xüsusiyyətlərinin ətraflı təhlili təqdim edəcəyik. Diqqəti mükəmməl dairədə, ellips, sağ bucaqlı və üçbucaqlı menteşe platformalarında, hərəkətlərini, hərəkət performansını, yerdəyişmə həssaslığını və təbii tezliyini müqayisə edəcəkdir.

Çevik menteşələri ilə uyğun mexanizm, ənənəvi kinematik cütlərə perspektivli alternativ təklif edir. Yüksək səviyyədə hərəkət həssaslığı və emal sadəliyi təmin edərkən mexaniki sürtünmə və boşluqları aradan qaldırır. Uyğun mexanizmlərin paralel quruluşu, həmçinin yüksək hərəkət qətnaməsi, sürətli cavab və kompakt dizayn tələb edən müxtəlif tətbiqlərə uyğun olan dəqiqlik işlərini və yerləşdirmə imkanlarını da artırır.

Mikro yerləşdirmə platformalarının performansında müxtəlif çevik menteşe formalarının təsirini təhlil etmək üçün dörd fərqli 3-RRR uyğun paralel mexanizmləri hazırladıq və müqayisə etdik. Bu mexanizmlər mükəmməl bir dairə, ellips, sağ bucaq və üçbucaq da daxil olmaqla müxtəlif formaların çevik menteşləri ilə təchiz edilmişdir.

Sonradan element analizi proqramı Ansys istifadə edərək, platformaların statik və dinamik xüsusiyyətlərini qiymətləndirdik. Uyğunluq matrislərinin müqayisəsinə əsasən rahatlıq təhlili, menteşə platformaları arasında əhəmiyyətli fərqlər aşkar etdi. Doğru bucaqlı menteşeli platforması ən yüksək rahatlıq nümayiş etdirdi, üçbucaqlı menteşe platforması ən aşağı rahatlığı nümayiş etdirdi. Mükəmməl bir dairə və ellipse menteşe platformaları oxşar rahatlıq nümayiş etdirdi.

Jacobian matrislərini təhlil edərək platformaların kinematik performansını da araşdırdıq. Bütün dörd platforma istədiyiniz hərəkətə nail olsa da, müxtəlif istiqamətlərdə performansları xeyli dəyişdi. Bu, çevik menteşe formasının uyğun paralel mexanizmlərin hərəkət performansına əhəmiyyətli dərəcədə təsir etdiyini göstərir. Qeyd edək ki, sağ bucaqlı menteşe platforması digər platformalarla müqayisədə daha kiçik bir fırlanma bucağı göstərdi.

Bundan əlavə, giriş yerdəyişməsinin çıxış yerdəyişməsində təsirini öyrənmək üçün həssaslıq təhlili apardıq. Təhlil, bütün istiqamətlərdə menteşələr platformaları arasında yerdəyişmə həssaslığının fərqliliyini ortaya qoydu. Dairəvi menteşe platforması, bütün istiqamətlərdə daha yüksək həssaslıq nümayiş etdirdi, daha yaxşı ümumi performans göstərir.

Nəhayət, dörd platformanın təbii tezliklərini müqayisə etdik. Doğru bucaqlı menteşeli platformasının ən kiçik təbii tezliyinin olduğu aşkar edildi, üçbucaqlı menteşe platforması ən böyük idi. Mükəmməl bir dairə və ellipse menteşe platformaları oxşar təbii tezliklər göstərilir.

Xülasə, təhlilimiz, mikro yerləşdirmə platformalarının performansında çevik menteşe formasının əhəmiyyətli təsirini vurğulayır. Menteşe formasının seçimi rahatlıq, hərəkət performansına, yerdəyişmə həssaslığına və uyğun paralel mexanizmlərin təbii tezliyinə təsir göstərir. Tapıntılarımıza əsasən, dairəvi menteşe platforması digər menteşe formalarına nisbətən üstün ümumi performans sərgiləmişdir.

Arayışlar:

- yue yi, gao feng, zhao xian-chao. "Giriş gücü, yükləmə, sərtlik və 3 DOF perpendikulyar paralel mikro manipulyatorun yerdəyişməsi arasında əlaqə." Mexanizm və Maşın nəzəriyyəsi jurnalı, 2010, 45 (4): 756-771.

- Teo Tat Joo, Chen I-Ming, Yang Gui-Lin. "Beam əsaslı fleksiyalı birləşmələrin böyük onlayn defektlərini təhlil etmək üçün ümumi bir yaxınlaşma modeli." Həssas mühəndislik, 2010, 34 (4): 607-618.

- Tian Y., Şirinzadə B., Zhang D. "Fan Xyz paralel miklel mikromenipulyatorun dizayn və optimallaşdırılması." Ağıllı jurnalı & Robot Sistemlər, 2009, 55 (4): 377-402.

- Ki Woon Chae, Wook-bae Kim, Gənc Hun Jeong. "Bir piezoelektrik yığma aktuatoru tərəfindən aktyor olan şəffaf polimer fleksiyalı nanopozitor." Nanotexnologiya jurnalı, 2011, 22 (25): 250-256.

- Tian Y., Şirinzadə B., Zhang D. "Mikro / nanbananocipulation üçün bir fleksuraya əsaslanan beş bar mexanizmi." Sensorlar və aktuatorlar A, 2009, 153 (1): 96-104.

- Zhang Xian-Min, Wang Hua, Hu Cun-Yin. "Bir piezoelektrik keramizmin elastik dinamik və giriş tənzimlənməsi 3 DOF uyğun dəqiq mikro yerləşdirmə mərhələsi." Vibrasiya mühəndisliyi jurnalı, 2007, 20 (1): 9-14.

- hu junfeng, zhang xianmin. "Üçüncü dərəcəli həssaslıq yerləşdirmə platformasının hərəkət xüsusiyyətləri və optimallaşdırılması dizaynı." Optik dəqiq mühəndislik, 2012, 20 (12): 2686-2695.

- Lu ting, Cheng Weiming, Sun Linzhi. "Həssas yerləşdirmə iş yerinin dəqiqlik standartlarının yerləşdirilməsi və müqayisəsi." Mexanik dizayn və istehsal, 2007 (4): 141-143.