Optimuma dezajno de heksapodaj mekanismaj parametroj por granda streko fleksebla ĉarniro_hinge scio_taloj1

Abstrakta:

La agado de grand-streĉa fleksebla ĉarnira heksapoda mekanismo multe dependas de la agado de la fleksebla ĉarniro. Ĉar la streko pliiĝas, la ekster-aksa rigideco malpliiĝas, kaŭzante malpliigitan statikan stabilecon kaj precizecon. Ĉi tiu papero diskutas la solvon por la inversa kinematiko de la heksapod -mekanismo, inkluzive de la ekspansio kaj kuntiriĝa longo de ĉiu branĉo kaj la rota angulo de ĉiu ĉarniro. Aldone, ĝi esploras la optimumigon de parametroj por la grand-streĉa fleksebla ĉarnira heksapod-mekanismo. La celo estas minimumigi la streĉajn postulojn por ĉiu ĉarniro dum daŭre plenumas la movajn spacajn postulojn de la moviĝanta platformo.

Optikaj sistemoj estas vaste uzataj en precizaj inĝenieristikaj kampoj kiel mikroskopio, duonkondukta produktado kaj spaca esplorado. Preciza poziciigado de optikaj komponentoj estas kerna por konservi optikan precizecon. La heksapod -mekanismo ofertas precizan pozicion por tradiciaj optikaj komponentoj uzante flekseblajn ĉarnirojn kiel kinematikajn parojn. Ĉi tiuj ĉarniroj havas simplan strukturon, neniun frotadon kaj altan precizecon. Tamen tradiciaj plene flekseblaj paralelaj robotoj havas limigitajn laborajn spacojn, kutime en la kuba mikrona gamo. Por atingi pli grandajn strekojn, oni povas uzi du-etaĝan kinematikan mekanismon. Ĉi tiu alproksimiĝo pliigas sisteman kompleksecon kaj koston. Ĉi tiu papero temigas optimumigi la parametran projekton de grand-streĉa fleksebla ĉarnira heksapod-mekanismo, kun specifa apliko al la preciza poziciigado de optikaj komponentoj.

1. Kinematika inversa solvo:

La papero starigas pseŭdo-rigidan korpan modelon de la fleksebla ĉarnira heksapod-mekanismo. Oni supozas, ke la fleksebla ĉarniro inter la strut kaj movanta platformo estas sfera artiko kun rota rigideco, dum la fleksebla ĉarniro inter la strut kaj fiksa platformo supozas esti universala ĉarniro. La kinematika inversa solvo implikas determini la rotacian angulon de la fleksebla ĉarniro. Ĉi tio fariĝas kalkulante la rotacian matricon de ĉiu artiko kaj solvante por la kunaj rotaciaj anguloj. La rezulto estas aro de inversaj solvoj por la kvin artikoj de ĉiu branĉa ĉeno.

2. Heksapod -parametra optimumigo:

La papero proponas parametran optimumigan projekton por la heksapod -mekanismo. La objektivo estas minimumigi la maksimuman deformadon de ĉiuj flekseblaj ĉarniroj dum plenumado de la labor -postuloj. Projektaj parametroj inkluzivas la radion de la rondoj, kie la flekseblaj ĉarniroj estas konektitaj, la angulo inter linioj ligantaj certajn punktojn, kaj la altecon inter la fiksaj kaj movaj platformoj. La optimumigo estas farita per trovado de la minimuma pezita sumo de la maksimuma angulo kaj movado de la flekseblaj ĉarniroj sub malsamaj parametraj kombinaĵoj. La rezultoj montras, ke la projektaj parametroj povas esti klasifikitaj en tri kategoriojn: rotaci-orientita, lineara-gvidita kaj ampleksa optimumigo.

Konklude, ĉi tiu papero prezentas optimuman dezajnon por la parametra optimumigo de grand-streĉa fleksebla ĉarnira heksapod-mekanismo. La inversa kinematika solvo estas analizita, kaj la parametroj de la heksapod -mekanismo estas optimumigitaj por minimumigi la deformadon de la fleksebla ĉarniro dum plenumado de la labor -postuloj. La rezultoj pruvas la gravecon konsideri kaj rotacion kaj ekspansion en la dezajno, kaj emfazas la bezonon de ampleksa optimumigo. La trovoj donas valorajn komprenojn por la projektado kaj optimumigo de heksapodaj mekanismoj en aplikoj postulantaj grand-streĉajn movadojn.