Βέλτιστος σχεδιασμός παραμέτρων μηχανισμού εξάποδας για ευέλικτο εγκεφαλικό επεισόδιο Hinge_hinge knowledge_talls1

Περίληψη:

Η απόδοση ενός ευέλικτου μηχανισμού εξάποδας μεγάλης έλικας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την απόδοση του εύκαμπτου μεντεσέ. Καθώς αυξάνεται το εγκεφαλικό επεισόδιο, η δυσκαμψία εκτός άξονα μειώνεται, οδηγώντας σε μειωμένη στατική σταθερότητα και ακρίβεια. Αυτό το έγγραφο εξετάζει τη λύση για την αντίστροφη κινηματική του μηχανισμού εξάποδων, συμπεριλαμβανομένης της επέκτασης και του μήκους συστολής κάθε κλάδου και της γωνίας περιστροφής κάθε μεντεσέ. Επιπλέον, διερευνά τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων για τον εύκαμπτο μηχανισμό εξάποδας μεγάλης έλικας. Ο στόχος είναι να ελαχιστοποιηθεί οι απαιτήσεις του εγκεφαλικού επεισοδίου για κάθε μεντεσέ, ενώ εξακολουθεί να πληροί τις απαιτήσεις του χώρου κίνησης της κινούμενης πλατφόρμας.

Τα οπτικά συστήματα χρησιμοποιούνται ευρέως σε πεδία μηχανικής ακριβείας όπως η μικροσκοπία, η παραγωγή ημιαγωγών και η εξερεύνηση του διαστήματος. Η ακριβής τοποθέτηση των οπτικών εξαρτημάτων είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της οπτικής ακρίβειας. Ο μηχανισμός Hexapod προσφέρει ακριβή τοποθέτηση για τα παραδοσιακά οπτικά εξαρτήματα χρησιμοποιώντας εύκαμπτες μεντεσέδες ως κινηματικά ζεύγη. Αυτοί οι μεντεσέδες έχουν μια απλή δομή, χωρίς τριβή και υψηλή ακρίβεια. Ωστόσο, τα παραδοσιακά πλήρως ευέλικτα παράλληλα ρομπότ έχουν περιορισμένους χώρους εργασίας, συνήθως στην περιοχή των κυβικών μικρών. Για να επιτευχθούν μεγαλύτερα εγκεφαλικά επεισόδια, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας κινηματικός μηχανισμός δύο σταδίων. Αυτή η προσέγγιση αυξάνει την πολυπλοκότητα και το κόστος του συστήματος. Το παρόν έγγραφο επικεντρώνεται στη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού παραμέτρων ενός ευέλικτου μηχανισμού εξάποδα μεγάλου μήκους, με μια συγκεκριμένη εφαρμογή στην ακριβή τοποθέτηση των οπτικών εξαρτημάτων.

1. Αντίστροφη λύση κινηματικής:

Το έγγραφο δημιουργεί ένα ψευδο-άκαμπτο μοντέλο σώματος του εύκαμπτου μηχανισμού εξάποδα. Ο εύκαμπτος μεντεσέμε μεταξύ της στροφής και της κινούμενης πλατφόρμας θεωρείται ότι είναι σφαιρική άρθρωση με περιστροφική ακαμψία, ενώ ο εύκαμπτος μεντεσέ μεταξύ της στρογγυλής και σταθερής πλατφόρμας θεωρείται ως καθολική άρθρωση. Το αντίστροφο διάλυμα κινηματικής περιλαμβάνει τον προσδιορισμό της γωνίας περιστροφής του εύκαμπτου μεντεσέ. Αυτό γίνεται με τον υπολογισμό της μήτρας περιστροφής κάθε άρθρωσης και την επίλυση για τις γωνίες περιστροφής της άρθρωσης. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύνολο αντίστροφων λύσεων για τις πέντε αρθρώσεις κάθε αλυσίδας κλάδου.

2. Βελτιστοποίηση παραμέτρων Hexapod:

Το έγγραφο προτείνει ένα σχεδιασμό βελτιστοποίησης παραμέτρων για τον μηχανισμό εξάποδων. Ο στόχος είναι να ελαχιστοποιηθεί η μέγιστη παραμόρφωση όλων των ευέλικτων μεντεσέδων ενώ πληροί τις απαιτήσεις του χώρου εργασίας. Οι παράμετροι σχεδιασμού περιλαμβάνουν την ακτίνα των κύκλων όπου συνδέονται οι εύκαμπτοι μεντεσέδες, η γωνία μεταξύ των γραμμών που συνδέουν ορισμένα σημεία και το ύψος μεταξύ των σταθερών και των κινούμενων πλατφορμών. Η βελτιστοποίηση γίνεται με την εύρεση του ελάχιστου σταθμισμένου αθροίσματος της μέγιστης γωνίας και της κίνησης των εύκαμπτων μεντεσέδων κάτω από διαφορετικούς συνδυασμούς παραμέτρων. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι παράμετροι σχεδιασμού μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες: περιστροφή προσανατολισμένη, γραμμική καθοδηγούμενη και ολοκληρωμένη βελτιστοποίηση.

Συμπερασματικά, το παρόν έγγραφο παρουσιάζει ένα βέλτιστο σχεδιασμό για τη βελτιστοποίηση παραμέτρων ενός ευέλικτου μηχανισμού εξάποδα μεγάλου μήκους. Αναλύεται η αντίστροφη κινηματική λύση και οι παράμετροι του μηχανισμού εξάποδων βελτιστοποιούνται για να ελαχιστοποιηθούν η παραμόρφωση του εύκαμπτου μεντεσέ, ενώ πληρούν τις απαιτήσεις του χώρου εργασίας. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν τη σημασία της εξέτασης τόσο της περιστροφής όσο και της επέκτασης του σχεδιασμού και υπογραμμίζουν την ανάγκη για ολοκληρωμένη βελτιστοποίηση. Τα ευρήματα παρέχουν πολύτιμες γνώσεις για το σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση των μηχανισμών εξάποδων σε εφαρμογές που απαιτούν μεγάλες κινήσεις.