Disseny òptim dels paràmetres del mecanisme hexapod per a un gran coneixement flexible de la picada1

Abstracte:

El rendiment d’un mecanisme hexapòdic de la frontissa flexible de gran temps està molt depenent del rendiment de la frontissa flexible. A mesura que augmenta l’ictus, la rigidesa fora de l’eix disminueix, provocant una disminució de l’estabilitat i la precisió estàtica. Aquest treball tracta la solució per a la cinemàtica inversa del mecanisme hexapod, inclosa la longitud de l’expansió i la contracció de cada branca i l’angle de rotació de cada frontissa. A més, explora l’optimització de paràmetres per al mecanisme hexapòdic de la frontissa flexible de gran temps. L’objectiu és minimitzar els requisits de l’ictus per a cada frontissa mentre encara compleix els requisits d’espai de moviment de la plataforma en moviment.

Els sistemes òptics s’utilitzen àmpliament en camps d’enginyeria de precisió com la microscòpia, la producció de semiconductors i l’exploració espacial. El posicionament precís dels components òptics és crucial per mantenir la precisió òptica. El mecanisme hexapod ofereix un posicionament precís per als components òptics tradicionals que utilitzen frontisses flexibles com a parelles cinemàtiques. Aquestes frontisses tenen una estructura senzilla, sense fricció i alta precisió. Tot i això, els robots paral·lels tradicionals completament flexibles tenen espais de treball limitats, normalment en el rang de micres cúbics. Per aconseguir accidents cerebrovasculars, es pot utilitzar un mecanisme cinemàtic de dues etapes. Aquest enfocament augmenta la complexitat i el cost del sistema. Aquest treball es centra en optimitzar el disseny de paràmetres d’un mecanisme hexapòdic de la frontissa flexible de gran temps, amb una aplicació específica a la posicionament precís dels components òptics.

1. Solució inversa cinemàtica:

El document estableix un model de cos pseudo-rígid del mecanisme hexapòdic de la frontissa flexible. Se suposa que la frontissa flexible entre el puntal i la plataforma mòbil és una articulació esfèrica amb rigidesa de rotació, mentre que la frontissa flexible entre el puntal i la plataforma fixa es suposa que és una frontissa universal. La solució inversa cinemàtica consisteix en determinar l’angle de rotació de la frontissa flexible. Això es fa calculant la matriu de rotació de cada articulació i resolent per als angles de rotació articular. El resultat és un conjunt de solucions inverses per a les cinc articulacions de cada cadena de branques.

2. Optimització de paràmetres de hexapod:

L’article proposa un disseny d’optimització de paràmetres per al mecanisme hexapod. L’objectiu és minimitzar la màxima deformació de totes les frontisses flexibles mentre compleixen els requisits de l’espai de treball. Els paràmetres de disseny inclouen el radi dels cercles on es connecten les frontisses flexibles, l’angle entre línies que connecten certs punts i l’alçada entre les plataformes fixes i mòbils. L’optimització es fa trobant la suma mínima ponderada de l’angle màxim i el moviment de les frontisses flexibles en diferents combinacions de paràmetres. Els resultats mostren que els paràmetres de disseny es poden classificar en tres categories: optimització orientada a la rotació, guiada lineal i integral.

En conclusió, aquest treball presenta un disseny òptim per a l’optimització de paràmetres d’un mecanisme hexapòdic de la frontissa flexible de gran temps. S’analitza la solució cinemàtica inversa i els paràmetres del mecanisme hexapod s’optimitzen per minimitzar la deformació de la frontissa flexible mentre compleixen els requisits de l’espai de treball. Els resultats demostren la importància de considerar tant la rotació com l’expansió en el disseny i posen de manifest la necessitat d’optimitzar -se integral. Les troballes proporcionen informació valuosa per al disseny i l’optimització dels mecanismes d’hexapodes en aplicacions que requereixen moviments d’ictus de gran quantitat.