طراحی بهینه پارامترهای مکانیسم هگزاپود برای سکته

چکیده:

عملکرد یک مکانیسم HINGE HEXAPOD با انعطاف پذیر بزرگ به شدت به عملکرد لولا انعطاف پذیر متکی است. سکته مغزی بزرگتر در لولا انعطاف پذیر منجر به پایین بودن سفتی خارج از محور می شود و از این طریق پایداری استاتیک کلی ، سفتی و صحت مکانیسم را کاهش می دهد. در این مقاله به بحث در مورد محلول سینماتیک معکوس مکانیسم هگزاپود ، از جمله انبساط و طول انقباض هر زنجیره شاخه و زاویه چرخش هر لولا. بر این اساس ، پارامترهای مکانیسم hexapod با یک لولا کاملاً انعطاف پذیر کاملاً انعطاف پذیر برای به حداقل رساندن نیازهای سکته مغزی هر لولا در حالی که نیازهای فضای حرکتی سکوی متحرک را به حداقل می رساند.

سیستم های نوری به طور گسترده در زمینه های مختلف مهندسی فوق با دقت مانند میکروسکوپ های نوری ، تولید نیمه هادی و اکتشافات فضا استفاده می شوند. به منظور اطمینان از صحت مسیر نوری ، سیستم های موقعیت یابی دقیق برای اجزای نوری مورد نیاز است. الزامات دقت موقعیت یابی از ترکیب زیر آینه از تلسکوپ های فضایی با شرور بزرگ ، مانند تلسکوپ نوری کروی فضایی (Spot) ، بسیار زیاد است. روبات های موازی سنتی با جفت سینماتیک ، مانند اتصالات توپ و اتصالات جهانی ، برای موقعیت یابی دقیق اجزای نوری استفاده می شود. با این حال ، این مکانیسم ها می توانند باعث از بین رفتن دقت شوند. برای غلبه بر این ، نوع جدیدی از ربات موازی با لولا های انعطاف پذیر به عنوان جفت سینماتیک توسعه یافته است. لولا های انعطاف پذیر مزایایی مانند یک ساختار ساده ، بدون اصطکاک و دقت بالایی را ارائه می دهند و سیستم های بسیار دقیق و دقیق را قادر می سازد. با این حال ، روبات های موازی کاملاً انعطاف پذیر سنتی فضای کاری محدود دارند ، بیشتر در سطح میکرون مکعب. برای دستیابی به سکته مغزی بزرگتر ، اغلب از مکانیسم های سینماتیک دو مرحله ای استفاده می شود که باعث افزایش پیچیدگی و هزینه سیستم می شود. برای پرداختن به این موضوع ، محققان روبات های موازی انعطاف پذیر با سکته های بزرگ ایجاد کرده اند. در این مقاله به طراحی بهینه سازی پارامتر یک مکانیسم HINGE HINGE انعطاف پذیر و انعطاف پذیر برای موقعیت یابی دقیق اجزای نوری متمرکز شده است.

راه حل معکوس سینماتیک:

یک مدل بدنه شبه سفت و سخت از مکانیسم HINGE HINGE HINGE ایجاد شده است ، و لولا انعطاف پذیر فرض می شود که یک مفصل کروی با سفتی چرخشی است. محلول سینماتیک معکوس شامل تعیین انبساط و طول انقباض هر زنجیره شاخه و زاویه چرخش هر لولا است. ماتریس چرخش هر زنجیره شاخه محاسبه می شود و زاویه های چرخش لولا انعطاف پذیر به دست می آیند. با ماتریس چرخش شناخته شده ، ماتریس چرخش کلی هر زنجیره شاخه محاسبه می شود. زاویه چرخش هر مفصل نسبت به موقعیت اولیه می تواند تعیین شود. با کم کردن موقعیت ها یا نگرش های اولیه از مقادیر به دست آمده ، مقدار یا زوایای حرکت مشترک را می توان بدست آورد.

بهینه سازی پارامتر hexapod:

طراحی بهینه سازی پارامترهای مکانیسم hexapod با هدف به حداقل رساندن حداکثر تغییر شکل لولا های انعطاف پذیر هنگام برآورده کردن نیازهای فضای کاری انجام می شود. پارامترهای طراحی شامل شعاع دایره هایی است که به سیستم عامل های ثابت و متحرک ، ارتفاع بین سیستم عامل های ثابت و متحرک و زاویه ها متصل می شوند. فرآیند بهینه سازی شامل یافتن حداکثر زاویه چرخش و حرکت لولا های انعطاف پذیر برای ترکیب های مختلف پارامتر پلت فرم است. میزان وزن این مقادیر حداکثر محاسبه می شود و پارامترهای سکو که منجر به کوچکترین وزن می شوند بهینه در نظر گرفته می شوند. پارامترهای طراحی را می توان بر اساس وزنهای اختصاص داده شده به سه دسته طبقه بندی کرد