Оптимален дизайн на параметри на механизма на Hexapod за голям удар гъвкав henge_hinge knowledge_talls1

Резюме:

Производителността на гъвкавия шарнирен механизъм с голям удар е силно разчитащо на работата на гъвкавия шарнир. С увеличаването на удара, твърдостта на извън оста намалява, което води до намаляване на статичната стабилност и точност. Настоящият документ обсъжда решението за обратната кинематика на хексаподния механизъм, включително разширяването и дължината на свиване на всеки клон и ъгъла на въртене на всяка панта. Освен това, той изследва оптимизирането на параметрите за гъвкавия хексапод механизъм с голям удар. Целта е да се сведат до минимум изискванията за инсулт за всяка панта, като същевременно се отговарят на изискванията за пространство за движение на движещата се платформа.

Оптичните системи се използват широко в прецизни инженерни полета като микроскопия, производство на полупроводници и проучване на пространството. Прецизното позициониране на оптичните компоненти е от решаващо значение за поддържане на оптичната точност. Механизмът на Hexapod предлага прецизно позициониране за традиционните оптични компоненти, използвайки гъвкави панти като кинематични двойки. Тези панти имат проста структура, без триене и висока точност. Въпреки това, традиционните напълно гъвкави паралелни роботи имат ограничени работни пространства, обикновено в кубичния микронал. За да се постигнат по-големи удари, може да се използва двуетапен кинематичен механизъм. Този подход увеличава сложността и разходите на системата. Този документ се фокусира върху оптимизирането на дизайна на параметрите на гъвкавия хексапод на шарнира с голям удар, със специфично приложение към прецизното позициониране на оптичните компоненти.

1. Обратно решение на кинематиката:

Хартията установява псевдо-ригиден модел на тялото на гъвкавия механизъм на Hexapod Hexapod. Предполага се, че гъвкавата панта между подпора и движещата се платформа е сферична става с въртяща се твърдост, докато гъвкавата панта между подпората и фиксираната платформа се приема като универсална панта. Обратният разтвор на кинематиката включва определяне на ъгъла на въртене на гъвкавия панта. Това става чрез изчисляване на матрицата на въртене на всяка става и решаване на ъглите на въртене на ставата. Резултатът е набор от обратни разтвори за петте съединения на всяка клонова верига.

2. Оптимизация на параметрите на Hexapod:

Документът предлага дизайн на оптимизация на параметрите за механизма на Hexapod. Целта е да се сведе до минимум максималната деформация на всички гъвкави панти, докато отговаряте на изискванията за работното пространство. Параметрите на дизайна включват радиуса на кръговете, където са свързани гъвкавите панти, ъгълът между линии, свързващи определени точки, и височината между фиксираните и движещи се платформи. Оптимизацията се извършва чрез намиране на минималната претеглена сума от максималния ъгъл и движението на гъвкавите панти при различни комбинации от параметри. Резултатите показват, че параметрите на дизайна могат да бъдат класифицирани в три категории: ориентирана към въртене, линейно ръководена и цялостна оптимизация.

В заключение, този документ представя оптимален дизайн за оптимизиране на параметрите на гъвкавия хексапод механизъм с голям удар. Анализира се обратният кинематичен разтвор и параметрите на хексаподния механизъм са оптимизирани, за да се сведе до минимум деформацията на гъвкавия панта, докато отговаря на изискванията за работното пространство. Резултатите демонстрират важността на разглеждането както на ротацията, така и разширяването в дизайна и подчертават необходимостта от цялостна оптимизация. Констатациите предоставят ценна представа за проектирането и оптимизирането на механизмите на Hexapod в приложения, изискващи движения с голям удар.