Komparo de rendimento de tri-gradaj-liberecaj mikro-poziciaj platformoj por perfekta cirkulero,

La mikro-nano-nivela poziciiga laboro ludas gravegan rolon en preciza maŝinado, preciza mezurado, mikroelektronika inĝenierado, bioinĝenierado, nanoscienco kaj teknologiaj kampoj. Kun ĝia kreskanta graveco kaj ampleksaj aplikoj, la postuloj por la laborejo koncerne precizecon, stabilecon, rigidecon kaj respondon fariĝis pli postulemaj. Konformaj mekanismoj, kiuj uzas flekseblajn ĉarnirojn anstataŭ tradiciajn kinemajn parojn, aperis kiel nova tipo de transdona strukturo por mikro-poziciaj platformoj. Ĉi tiuj mekanismoj donas avantaĝojn kiel neniu mekanika frikcio aŭ breĉo, alta movada sentiveco, kaj simpleco de prilaborado. La elekto de flekseblaj ĉarniroj estas kritika por la agado de konformaj paralelaj mekanismoj.

Abstrakta (originala):

La abstrakto de la originala artikolo diskutas la komparon kaj analizon de la statikaj kaj dinamikaj trajtoj de tri-grada-libereca platformo uzante malsamajn flekseblajn ĉarnirojn, inkluzive de perfekta rondo, elipso, dekstra angulo kaj triangulaj ĉarniroj. Ĝi emfazas la diferencojn en fleksebleco, movada agado, movo -sentiveco kaj natura frekvenco inter la platformoj. La cirkla ĉarnira platformo estas trovita pli bona entuta agado kompare kun aliaj ĉarniraj formoj.

Abstrakta (pligrandigita):

En ĉi tiu pligrandigita artikolo, ni celas plu diskuti la influon de fleksebla ĉarnira formo sur la agado de mikro-poziciaj platformoj. Ni provizos detalan analizon de la statikaj kaj dinamikaj trajtoj de konformaj paralelaj mekanismoj uzantaj malsamajn flekseblajn ĉarnirojn. La fokuso estos sur la perfekta rondo, elipso, dekstra angulo, kaj triangulaj ĉarniraj platformoj, komparante ilian flekseblecon, movan rendimenton, movan sentivecon kaj naturan frekvencon.

La konforma mekanismo, kun siaj flekseblaj ĉarniroj, ofertas promesplenan alternativon al tradiciaj kinemaj paroj. Ĝi forigas mekanikan frikcion kaj breĉojn, samtempe provizante altan moviĝan sentivecon kaj simplecon de prilaborado. La paralela strukturo de konformaj mekanismoj ankaŭ plibonigas siajn precizajn operaciojn kaj poziciajn kapablojn, igante ilin taŭgaj por diversaj aplikoj, kiuj postulas altan moviĝan rezolucion, rapidan respondon kaj kompaktajn projektojn.

Por analizi la influon de malsamaj flekseblaj ĉarniraj formoj sur la agado de mikro-poziciaj platformoj, ni projektis kaj komparis kvar malsamajn 3-RRR-konformajn paralelajn mekanismojn. Ĉi tiuj mekanismoj estas ekipitaj per flekseblaj ĉarniroj de diversaj formoj, inkluzive de perfekta rondo, elipso, dekstra angulo kaj triangulo.

Uzante programojn pri finita elementa analizo ANSYS, ni taksis la statikajn kaj dinamikajn trajtojn de la platformoj. La analizo de fleksebleco, bazita sur la komparo de plenumaj matricoj, malkaŝis signifajn diferencojn inter la ĉarniraj platformoj. La dekstra angula ĉarnira platformo pruvis la plej altan flekseblecon, dum la triangula ĉarnira platformo elmontris la plej malaltan flekseblecon. La perfektaj rondaj kaj elipsaj ĉarniraj platformoj montris similan flekseblecon.

Ni ankaŭ esploris la kinematikan agadon de la platformoj analizante la jakobajn matricojn. Dum ĉiuj kvar platformoj atingis la deziratan movadon, ilia agado en malsamaj direktoj variis konsiderinde. Ĉi tio indikas, ke la fleksebla ĉarnira formo havas gravan efikon sur la movada agado de la konformaj paralelaj mekanismoj. Notinde, la dekstra angula ĉarnira platformo montris pli malgrandan rotacian angulon kompare kun la aliaj platformoj.

Plue, ni faris sentivecan analizon por studi la influon de eniga movo sur elira movo. La analizo malkaŝis diferencojn en movo -sentiveco inter la ĉarniraj platformoj en ĉiuj direktoj. La cirkla ĉarnira platformo elmontris pli altan sentivecon en ĉiuj direktoj, indikante pli bonan totalan agadon.

Fine ni komparis la naturajn frekvencojn de la kvar platformoj. La dekstra angula ĉarnira platformo estis trovita havi la plej malgrandan naturan frekvencon, dum la triangula ĉarnira platformo havis la plej grandan. La perfektaj rondaj kaj elipsaj ĉarniraj platformoj montris similajn naturajn frekvencojn.

En resumo, nia analizo emfazas la signifan influon de fleksebla ĉarnira formo sur la agado de mikro-poziciaj platformoj. La elekto de la ĉarnira formo influas la flekseblecon, movan rendimenton, movan sentivecon kaj naturan frekvencon de la konformaj paralelaj mekanismoj. Surbaze de niaj trovoj, la cirkla ĉarnira platformo elmontris superan ĝeneralan agadon kompare al aliaj ĉarniraj formoj.

Referencoj:

- Yue Yi, Gao Feng, Zhao Xian-chao. "Rilato inter eniga forto, ŝarĝo, rigideco kaj movo de 3-DOF perpendikulara paralela mikro-manipulilo." Journal of Mechanism and Machine Theory, 2010, 45 (4): 756-771.

-Teo Tat Joo, Chen I-Ming, Yang Gui-Lin. "Ĝenerala proksimuma modelo por analizado de grandaj interretaj deflankoj de flekseblaj flekseblaj artikoj." Preciza Inĝenierado, 2010, 34 (4): 607-618.

- Tian Y., Shirinzadeh B., Zhang D. "Dezajno kaj optimumigo de FAN -XYZ -paralela mikromanipulilo kun fleksaj ĉarniroj." Revuo por Inteligenta & Robotaj Sistemoj, 2009, 55 (4): 377-402.

- Ki Woon Chae, Wook-bae Kim, Young Hun Jeong. "Travidebla polimera fleksebla nanoposicio, akturita de piezoelektra stakilo." Journal of Nanotechnology, 2011, 22 (25): 250-256.

- Tian Y., Shirinzadeh B., Zhang D. "Fleksebla kvin-bar-mekanismo por mikro/nanomanipulado." Sensiloj kaj Aktuiloj A, 2009, 153 (1): 96-104.

-Zhang Xian-min, Wang Hua, Hu Cun-yin. "Elasta dinamika kaj eniga agorda analizo de piezoelektra ceramiko agis 3-DOF-konforman precizan mikro-pozician stadion." Journal of Vibbra Inĝenieristiko, 2007, 20 (1): 9-14.

- Hu Junfeng, Zhang Xianmin. "Movadaj trajtoj kaj optimumiga dezajno de tri-grada-libereca preciza poziciiga platformo." Optika Preciza Inĝenierado, 2012, 20 (12): 2686-2695.

- Lu Ting, Cheng Weiming, Sun Linzhi. "Analizo kaj Komparo de Poziciigaj Precizecaj Normoj de Preciza Pozicio -Laborado." Mekanika Dezajno kaj Fabrikado, 2007 (4): 141-143.