Leistungsvergleich von Micropositionierungsplattformen mit drei Grad von Freigabe für perfekte Rundschreiben,

Die Positionierungsworkbench auf Mikro-Nano-Ebene spielt eine entscheidende Rolle bei der Präzisionsbearbeitung, Präzisionsmessung, Mikroelektronik-Engineering, Bioengineering, Nanowissenschaften und Technologiefeldern. Mit seiner zunehmenden Bedeutung und weitreichenden Anwendungen sind die Anforderungen an die Workbench hinsichtlich Genauigkeit, Stabilität, Steifheit und Reaktion anspruchsvoller geworden. Konforme Mechanismen, die flexible Scharniere anstelle von herkömmlichen kinematischen Paaren verwenden, haben sich als neue Art von Übertragungsstruktur für Mikropositionierungsplattformen herausgestellt. Diese Mechanismen bieten Vorteile wie keine mechanische Reibung oder Lücke, hohe Bewegungsempfindlichkeit und Einfachheit der Verarbeitung. Die Auswahl flexibler Scharniere ist für die Leistung konformer paralleler Mechanismen von entscheidender Bedeutung.

Zusammenfassung (Original):

In der Zusammenfassung des ursprünglichen Artikels wird der Vergleich und die Analyse der statischen und dynamischen Merkmale einer dreischichtigen Plattform mit unterschiedlichen flexiblen Scharnierformen, einschließlich perfekter Kreis, Ellipse, Rechtwinkel und dreieckigen Scharnieren, erörtert. Es unterstreicht die Unterschiede in Flexibilität, Bewegungsleistung, Verschiebungsempfindlichkeit und Eigenfrequenz zwischen den Plattformen. Die kreisförmige Scharnierplattform zeigt eine bessere Gesamtleistung im Vergleich zu anderen Scharnierformen.

Zusammenfassung (erweitert):

In diesem erweiterten Artikel wollen wir den Einfluss flexibler Scharnierform auf die Leistung von Mikropositionierungsplattformen weiter erörtern. Wir werden eine detaillierte Analyse der statischen und dynamischen Eigenschaften von konformen parallelen Mechanismen mit unterschiedlichen flexiblen Scharnierformen bereitstellen. Der Fokus wird auf den perfekten Kreis, Ellipse, rechtwinkligem und dreieckigen Scharnierplattformen liegen und ihre Flexibilität, Bewegungsleistung, Verschiebungsempfindlichkeit und Eigenfrequenz vergleichen.

Der konforme Mechanismus mit seinen flexiblen Scharnieren bietet eine vielversprechende Alternative zu traditionellen kinematischen Paaren. Es beseitigt mechanische Reibung und Lücken und bietet gleichzeitig ein hohes Maß an Bewegungsempfindlichkeit und Einfachheit der Verarbeitung. Die parallele Struktur konformer Mechanismen verbessert auch ihren Präzisionsbetriebs- und Positionierungsfähigkeiten und sorgt für verschiedene Anwendungen, die eine hohe Bewegungsauflösung, schnelle Reaktion und kompakte Konstruktionen erfordern.

Um den Einfluss verschiedener flexibler Scharnierformen auf die Leistung von Mikropositionierungsplattformen zu analysieren, haben wir vier verschiedene 3-RRR-konforme Parallelmechanismen entwickelt und verglichen. Diese Mechanismen sind mit flexiblen Scharnieren verschiedener Formen ausgestattet, einschließlich perfekter Kreis, Ellipse, Rechtwinkel und dreieckiger.

Mithilfe der ANSYS -Software für endliche Elemente haben wir die statischen und dynamischen Eigenschaften der Plattformen bewertet. Die Analyse der Flexibilität basierend auf dem Vergleich von Compliance -Matrizen ergab signifikante Unterschiede zwischen den Scharnierplattformen. Die rechtwinklige Scharnierplattform zeigte die höchste Flexibilität, während die dreieckige Scharnierplattform die niedrigste Flexibilität zeigte. Die perfekten Kreis- und Ellipse -Scharnierplattformen zeigten eine ähnliche Flexibilität.

Wir untersuchten auch die kinematische Leistung der Plattformen, indem wir die jakobischen Matrizen analysierten. Während alle vier Plattformen die gewünschte Bewegung erreichten, variierte ihre Leistung in unterschiedliche Richtungen erheblich. Dies weist darauf hin, dass die flexible Scharnierform einen signifikanten Einfluss auf die Bewegungsleistung der konformen parallelen Mechanismen hat. Bemerkenswerterweise zeigte die rechtwinklige Scharnierplattform im Vergleich zu den anderen Plattformen einen kleineren Rotationswinkel.

Darüber hinaus führten wir eine Sensitivitätsanalyse durch, um den Einfluss der Eingabeverschiebung auf die Ausgangsverschiebung zu untersuchen. Die Analyse ergab Unterschiede in der Verschiebungsempfindlichkeit zwischen den Scharnierplattformen in alle Richtungen. Die kreisförmige Scharnierplattform zeigte eine höhere Empfindlichkeit in alle Richtungen, was auf eine bessere Gesamtleistung hinweist.

Schließlich haben wir die Eigenfrequenzen der vier Plattformen verglichen. Die rechtwinklige Scharnierplattform hatte die kleinste Eigenfrequenz, während die dreieckige Scharnierplattform die größte hatte. Der perfekte Kreis- und Ellipse -Scharnierplattformen zeigte ähnliche Eigenfrequenzen.

Zusammenfassend zeigt unsere Analyse den signifikanten Einfluss flexibler Scharnierform auf die Leistung von Mikropositionierungsplattformen. Die Auswahl der Scharnierform beeinflusst die Flexibilität, Bewegungsleistung, Verschiebungsempfindlichkeit und die Eigenfrequenz der konformen parallelen Mechanismen. Basierend auf unseren Ergebnissen zeigte die kreisförmige Scharnierplattform im Vergleich zu anderen Scharnierformen eine überlegene Gesamtleistung.

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