Optimuma dezajno de heksapodaj mekanismaj parametroj por granda streko fleksebla ĉarniro_hinge scio_taloj

Abstrakta:

La agado de grand-streĉa fleksebla ĉarnira heksapod-mekanismo dependas multe de la agado de la fleksebla ĉarniro. Pli granda streko en la fleksebla ĉarniro rezultigas pli malaltan aksan rigidecon, tiel reduktante la ĝeneralan statikan stabilecon, rigidecon kaj precizecon de la mekanismo. Ĉi tiu papero diskutas la inversan kinematikan solvon de la heksapod -mekanismo, inkluzive de la ekspansio kaj kuntiriĝa longo de ĉiu branĉa ĉeno kaj la rota angulo de ĉiu ĉarniro. Surbaze de tio, la parametroj de la heksapod-mekanismo kun grandfrapa plene fleksebla ĉarniro estas optimumigitaj por minimumigi la streĉajn postulojn de ĉiu ĉarniro dum plenumado de la movaj spacaj postuloj de la movanta platformo.

Optikaj sistemoj estas vaste uzataj en diversaj ultra-precizaj inĝenieristikaj kampoj kiel optikaj mikroskopoj, duonkondukta produktado kaj spaca esplorado. Por certigi la precizecon de la optika vojo, precizaj pozicisistemoj estas bezonataj por optikaj komponentoj. La poziciigaj precizecaj postuloj de sub-spegula displikado de grandaj-aperturaj spacaj teleskopoj, kiel la spaca sfera optika teleskopo (SPOT), estas ekstreme altaj. Tradiciaj paralelaj robotoj kun kinemaj paroj, kiel pilkaj artikoj kaj universalaj artikoj, estas uzataj por preciza poziciigado de optikaj komponentoj. Ĉi tiuj mekanismoj tamen povas kaŭzi perdon de precizeco. Por venki ĉi tion, nova speco de paralela roboto kun flekseblaj ĉarniroj dum kinematikaj paroj disvolviĝis. Flekseblaj ĉarniroj ofertas avantaĝojn kiel simpla strukturo, neniu frotado, kaj alta precizeco, ebligante tre precizajn kaj precizajn sistemojn. Tamen tradiciaj plene flekseblaj paralelaj robotoj havas limigitan laborspacon, plejparte en kuba mikrona nivelo. Por atingi pli grandan strekon, oni ofte uzas du-etaĝajn kinemajn mekanismojn, kio pliigas sisteman kompleksecon kaj koston. Por trakti tion, esploristoj disvolvis flekseblajn paralelajn robotojn kun grandaj strekoj. Ĉi tiu papero temigas la parametran optimumigan projekton de grand-streĉa fleksebla ĉarnira heksapod-mekanismo por preciza poziciigado de optikaj komponentoj.

Kinematika inversa solvo:

Pseŭdo-rigida korpa modelo de la fleksebla ĉarnira heksapod-mekanismo estas establita, kaj oni supozas, ke la fleksebla ĉarniro estas sfera artiko kun rotacia rigideco. La inversa kinematika solvo implikas determini la ekspansion kaj kuntiriĝan longon de ĉiu branĉa ĉeno kaj la rotacian angulon de ĉiu ĉarniro. La rotacia matrico de ĉiu branĉa ĉeno estas kalkulita, kaj la rotaciaj anguloj de la flekseblaj ĉarniroj estas akiritaj. Kun la konataj rotaciaj matricoj, la entuta rotacia matrico de ĉiu branĉa ĉeno estas kalkulita. La rotaciaj anguloj de ĉiu artiko relative al la komenca pozicio tiam povas esti determinitaj. La komunaj movaj kvantoj aŭ anguloj povas esti akiritaj subtrahante la komencajn poziciojn aŭ sintenojn de la akiritaj valoroj.

Heksapod -parametra optimumigo:

La optimumiga dezajno de heksapodaj mekanismaj parametroj celas minimumigi la maksimuman deformadon de la flekseblaj ĉarniroj dum plenumado de la laborspacaj postuloj. La projektaj parametroj inkluzivas la radion de la rondoj ligantaj la fiksajn kaj movajn platformojn, la altecon inter la fiksaj kaj movaj platformoj kaj la anguloj. La optimumiga procezo implikas trovi la maksimuman rotacian angulon kaj movadon de la flekseblaj ĉarniroj por malsamaj platformaj parametraj kombinaĵoj. La pezo-sumo de ĉi tiuj maksimumaj valoroj estas kalkulita, kaj la platformaj parametroj, kiuj rezultas en la plej malgranda pezo-sumo, estas konsiderataj optimumaj. La projektaj parametroj povas esti klasifikitaj en tri kategoriojn bazitajn sur la pezoj atribuitaj al la