Optimalni dizajn hexapod parametara mehanizma za veliki hod fleksibilan šarke_hinge_talls

Sažetak:

Predstava velikog moždanog fleksibilnog šarke Hexapod mehanizam u velikoj mjeri oslanja se na performanse fleksibilnog šarka. Veći moždani udar u fleksibilnom šarku rezultira nižim isključenim ukočenjima, čime se smanji ukupna statička stabilnost, ukočenost i tačnost mehanizma. Ovaj rad govori o inverznom kinematičkom rješenju mehanizma heksapoda, uključujući širenje i kontrakciju dužine svake grane i ugao rotacije svakog šarka. Na osnovu toga su optimizirani parametri mehanizma heksapoda s velikim moždanim potpuno fleksibilnim šarkama za smanjenje zahtjeva za udarce svakog šarke dok ispunjavaju zahtjeve pokretne platforme.

Optički sustavi se opsežno koriste u različitim inženjerskim poljima ultra preciznosti poput optičkih mikroskopa, proizvodnje poluvodiča i istraživanje prostora. Da bi se osigurala tačnost optičkog puta, potrebni su precizni sustavi za pozicioniranje za optičke komponente. Zahtjevi za preciznost pozicioniranja teleskopa odbojnog otvora od velikog otvora, poput prostora sfernog optičkog teleskopa (spot), izuzetno su visoki. Tradicionalni paralelni roboti s kinematskim parovima, poput kugličnih zglobova i univerzalnih zglobova, koriste se za precizno pozicioniranje optičkih komponenti. Međutim, ovi mehanizmi mogu uzrokovati gubitak preciznosti. Da bi se ovo prevladalo, razvijena je nova vrsta paralelnog robota sa fleksibilnim šarkama kao kinematičkim parovima. Fleksibilne šarke nude prednosti kao što su jednostavna struktura, bez trenja i visoke preciznosti, omogućavajući visoko precizni i precizni sustavi. Međutim, tradicionalni potpuno fleksibilni paralelni roboti imaju ograničen radni prostor, uglavnom na nivou kubnog mikrona. Da bi se postigli veći moždani udar, često se koriste dvostepeni kinematički mehanizmi koji povećavaju složenost sustava i trošak. Da biste to riješili, istraživači su razvili fleksibilne paralelne robote sa velikim potezima. Ovaj se rad fokusira na dizajn optimizacije parametara velikog moždanog fleksibilnog šarke Hexapod za precizno pozicioniranje optičkih komponenti.

Kinematički obrnuto rješenje:

Uspostavljen je pseudo-kruti karoserijski model fleksibilnog šarke Hexapod mehanizma, a pretpostavlja se da je fleksibilan šarki sferni spoj s rotacijskom krutošću. Inverzna kinematička otopina uključuje određivanje dužine širenja i kontrakcije svake lanca grane i ugao rotacije svakog šarke. Izračunava se matrica rotacije svakog lanca grane, a uglovi rotacije fleksibilnih šarki se dobijaju. Sa poznatim rotacijskim matricama izračunava se ukupna matrica rotacije svake grane lanca. Zatim se može odrediti uglovi rotacije svakog zglobova u odnosu na početni položaj. Zajednički iznosi ili uglovi pokreta mogu se dobiti oduzimanjem početnih položaja ili stavova iz dobivenih vrijednosti.

Optimizacija parametara Hexapod:

Dizajn optimizacije parametara mehanizma Hexapod ima za cilj da minimizira maksimalnu deformaciju fleksibilnih šarki dok ispunjavaju zahtjeve radnog prostora. Dizajnerski parametri uključuju radijus krugova koji povezuju fiksne i pokretne platforme, visinu između fiksnih i pokretnih platformi i uglova. Proces optimizacije uključuje pronalaženje maksimalnog kuta rotacije i kretanja fleksibilnih šarki za različite kombinacije parametara platforme. Izračunava se tiće od ovih maksimalnih vrijednosti, a platformeralni parametri koji rezultiraju najmanjim iznosom težine smatraju se optimalnim. Parametri dizajna mogu se svrstati u tri kategorije na osnovu težina dodijeljenih u