Оптимален дизайн на параметри на механизма на Hexapod за голям удар гъвкав henge_hinge knowledge_talls

Резюме:

Производителността на гъвкавия хексапод механизъм с голям удар се разчита до голяма степен на работата на гъвкавия панта. По-големият удар в гъвкавия панта води до по-ниска твърдост извън оста, като по този начин намалява общата статична стабилност, скованост и точност на механизма. Настоящият документ обсъжда обратното кинематично решение на механизма на Hexapod, включително разширяването и дължината на свиване на всяка клонова верига и ъгъла на въртене на всяка панта. Въз основа на това параметрите на механизма на Hexapod с напълно гъвкав шарнир са оптимизирани, за да се сведе до минимум изискванията за ход на всяка панта, докато отговарят на изискванията за движение на движението на движещата се платформа.

Оптичните системи се използват широко в различни ултра прецизни инженерни полета като оптични микроскопи, полупроводниково производство и проучване на пространството. За да се гарантира точността на оптичния път, за оптичните компоненти са необходими прецизни системи за позициониране. Изискванията за точност на позициониране на сплайсирането на под-омита на космическите телескопи с големи еперти, като космическия сферичен оптичен телескоп (SPOT), са изключително високи. Традиционните паралелни роботи с кинематични двойки, като топкови фуги и универсални фуги, се използват за прецизно позициониране на оптични компоненти. Тези механизми обаче могат да причинят загуба на точност. За да се преодолее това, е разработен нов тип паралелен робот с гъвкави панти като кинематични двойки. Гъвкавите панти предлагат предимства като проста структура, без триене и висока точност, което позволява много прецизни и точни системи. Въпреки това, традиционните напълно гъвкави паралелни роботи имат ограничено работно пространство, най -вече в кубично ниво на микрона. За постигане на по-голям удар често се използват двустепенни кинематични механизми, което увеличава сложността и разходите на системата. За да се справят с това, изследователите са разработили гъвкави паралелни роботи с големи удари. Този документ се фокусира върху дизайна на оптимизацията на параметрите на гъвкавия хексапод механизъм с голям удар за прецизно позициониране на оптични компоненти.

Обратно решение на кинематиката:

Създаден е псевдо-ригиден модел на тялото на гъвкавия шарнирен хексапод механизъм и се приема, че гъвкавият панта е сферична става с въртяща се твърдост. Обратният кинематичен разтвор включва определяне на разширяването и дължината на свиване на всяка разклонена верига и ъгъла на въртене на всеки панта. Изчислява се матрицата на въртене на всяка разклонена верига и се получават ъгли на въртене на гъвкавите панти. С известните матрици на въртене се изчислява общата матрица на въртене на всяка клонова верига. След това могат да се определят ъглите на въртене на всяка става спрямо началната позиция. Количествата или ъглите на съвместното движение могат да бъдат получени чрез изваждане на първоначалните позиции или нагласи от получените стойности.

Оптимизация на параметрите на Hexapod:

Дизайнът на оптимизацията на параметрите на хексапод механизма има за цел да сведе до минимум максималната деформация на гъвкавите панти, докато отговаря на изискванията за работното пространство. Параметрите на дизайна включват радиуса на кръговете, свързващи фиксираните и движещи се платформи, височината между фиксираните и движещи се платформи и ъглите. Процесът на оптимизация включва намиране на максимален ъгъл на въртене и движение на гъвкавите панти за различни комбинации от параметри на платформата. Изчислява се с теглото на тези максимални стойности, а параметрите на платформата, които водят до най-малката смяна на теглото, се считат за оптимални. Параметрите на дизайна могат да бъдат класифицирани в три категории въз основа на теглата, присвоени на