Βέλτιστος σχεδιασμός παραμέτρων μηχανισμού εξάποδας για ευέλικτο εγκεφαλικό επεισόδιο Hinge_hinge knowledge_talls

Περίληψη:

Η απόδοση ενός ευέλικτου μηχανισμού εξάποδας μεγάλης εμφάνισης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την απόδοση του εύκαμπτου μεντεσέ. Ένα μεγαλύτερο εγκεφαλικό επεισόδιο στην ευέλικτη άρθρωση έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη δυσκαμψία εκτός άξονα, μειώνοντας έτσι τη συνολική στατική σταθερότητα, την ακαμψία και την ακρίβεια του μηχανισμού. Το παρόν έγγραφο εξετάζει το αντίστροφο κινηματικό διάλυμα του μηχανισμού εξάποδων, συμπεριλαμβανομένης της διαστολής και του μήκους συστολής κάθε αλυσίδας κλάδου και της γωνίας περιστροφής κάθε μεντεσέ. Με βάση αυτό, οι παράμετροι του μηχανισμού εξάποδας με ένα μεγάλο-δρομικό πλήρως ευέλικτο μεντεσέται βελτιστοποιούνται για να ελαχιστοποιηθούν οι απαιτήσεις του εγκεφαλικού επεισοδίου κάθε μεντεσέ, ενώ πληρούν τις απαιτήσεις του χώρου κίνησης της κινούμενης πλατφόρμας.

Τα οπτικά συστήματα χρησιμοποιούνται εκτενώς σε διάφορα πεδία μηχανικής εξαιρετικά προβολής, όπως οπτικά μικροσκόπια, παραγωγή ημιαγωγών και εξερεύνηση χώρου. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ακρίβεια της οπτικής διαδρομής, απαιτούνται ακριβή συστήματα τοποθέτησης για οπτικά εξαρτήματα. Οι απαιτήσεις ακρίβειας τοποθέτησης για τη συρρίκνωση των διαστημικών τηλεσκοπίων μεγάλου μεγέθους, όπως το σφαιρικό οπτικό τηλεσκόπιο (spot), είναι εξαιρετικά υψηλές. Τα παραδοσιακά παράλληλα ρομπότ με κινηματικά ζεύγη, όπως οι αρθρώσεις με σφαίρες και οι καθολικές αρθρώσεις, χρησιμοποιούνται για την ακριβή τοποθέτηση οπτικών εξαρτημάτων. Ωστόσο, αυτοί οι μηχανισμοί μπορούν να προκαλέσουν απώλεια ακρίβειας. Για να ξεπεραστεί αυτό, έχει αναπτυχθεί ένας νέος τύπος παράλληλου ρομπότ με εύκαμπτες μεντεσέδες όπως κινηματικά ζεύγη. Οι ευέλικτοι μεντεσέδες προσφέρουν πλεονεκτήματα όπως μια απλή δομή, καμία τριβή και υψηλή ακρίβεια, επιτρέποντας εξαιρετικά ακριβή και ακριβή συστήματα. Ωστόσο, τα παραδοσιακά πλήρως ευέλικτα παράλληλα ρομπότ έχουν περιορισμένο χώρο εργασίας, κυρίως σε επίπεδο κυβικών μικρών. Για να επιτευχθεί ένα μεγαλύτερο εγκεφαλικό επεισόδιο, χρησιμοποιούνται συχνά κινηματικοί μηχανισμοί δύο σταδίων, γεγονός που αυξάνει την πολυπλοκότητα και το κόστος του συστήματος. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει ευέλικτα παράλληλα ρομπότ με μεγάλα εγκεφαλικά επεισόδια. Το παρόν έγγραφο επικεντρώνεται στον σχεδιασμό βελτιστοποίησης παραμέτρων ενός ευέλικτου μηχανισμού εξάποδας μεγάλης-διαδρομής για την ακριβή τοποθέτηση οπτικών εξαρτημάτων.

Αντίστροφη λύση κινηματικής:

Ένα ψευδο-άκαμπτο μοντέλο σώματος του εύκαμπτου μηχανισμού εξάποδρου μεντεσέδα καθιερώνεται και ο εύκαμπτος μεντεσέ θεωρείται ότι είναι σφαιρική άρθρωση με περιστροφική δυσκαμψία. Η αντίστροφη λύση κινηματικής περιλαμβάνει τον προσδιορισμό του μήκους επέκτασης και συστολής κάθε αλυσίδας διακλάδωσης και της γωνίας περιστροφής κάθε μεντεσέ. Η μήτρα περιστροφής κάθε αλυσίδας διακλάδωσης υπολογίζεται και λαμβάνονται οι γωνίες περιστροφής των εύκαμπτων μεντεσέδων. Με τους γνωστούς πίνακες περιστροφής, υπολογίζεται η συνολική μήτρα περιστροφής κάθε αλυσίδας διακλάδωσης. Οι γωνίες περιστροφής κάθε άρθρωσης σε σχέση με την αρχική θέση μπορούν στη συνέχεια να προσδιοριστούν. Τα ποσά ή οι γωνίες της κοινής κίνησης μπορούν να ληφθούν αφαιρώντας τις αρχικές θέσεις ή τις στάσεις από τις τιμές που λαμβάνονται.

Βελτιστοποίηση παραμέτρων Hexapod:

Ο σχεδιασμός βελτιστοποίησης των παραμέτρων μηχανισμού εξάποδων στοχεύει στην ελαχιστοποίηση της μέγιστης παραμόρφωσης των ευέλικτων μεντεσέδων ενώ πληροί τις απαιτήσεις του χώρου εργασίας. Οι παράμετροι σχεδιασμού περιλαμβάνουν την ακτίνα των κύκλων που συνδέουν τις σταθερές και κινούμενες πλατφόρμες, το ύψος μεταξύ των σταθερών και των κινούμενων πλατφορμών και των γωνιών. Η διαδικασία βελτιστοποίησης περιλαμβάνει την εξεύρεση της μέγιστης γωνίας περιστροφής και της κίνησης των ευέλικτων μεντεσέδων για διαφορετικούς συνδυασμούς παραμέτρων πλατφόρμας. Το βάρος των μέγιστων τιμών υπολογίζεται και οι παράμετροι της πλατφόρμας που οδηγούν στο μικρότερο ποσό βάρους θεωρούνται βέλτιστες. Οι παράμετροι σχεδιασμού μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες με βάση τα βάρη που αντιστοιχούν στο