طراحی بهینه پارامترهای مکانیسم هگزاپود برای سکته1

چکیده:

عملکرد یک مکانیسم HINGE HEXAPOD با انعطاف پذیر بزرگ به شدت به عملکرد لولا انعطاف پذیر متکی است. با افزایش سکته مغزی ، سفتی خارج از محور کاهش می یابد و منجر به کاهش پایداری و دقت استاتیک می شود. در این مقاله به بحث در مورد راه حل سینماتیک معکوس مکانیسم هگزاپود ، از جمله انبساط و طول انقباض هر شاخه و زاویه چرخش هر لولا می پردازیم. علاوه بر این ، بهینه سازی پارامترها برای مکانیسم HINGE HEXAPOD با انعطاف پذیر بزرگ. هدف این است که الزامات سکته مغزی را برای هر لولا به حداقل برساند در حالی که هنوز هم نیازهای فضای حرکتی سکوی متحرک را برآورده می کند.

سیستم های نوری به طور گسترده ای در زمینه های مهندسی دقیق مانند میکروسکوپ ، تولید نیمه هادی و اکتشاف فضایی مورد استفاده قرار می گیرند. موقعیت دقیق اجزای نوری برای حفظ دقت نوری بسیار مهم است. مکانیسم hexapod موقعیت یابی دقیقی را برای اجزای نوری سنتی با استفاده از لولا های انعطاف پذیر به عنوان جفت سینماتیک ارائه می دهد. این لولا ها دارای یک ساختار ساده ، بدون اصطکاک و دقت بالایی هستند. با این حال ، روبات های موازی کاملاً انعطاف پذیر سنتی دارای فضاهای کاری محدود هستند ، معمولاً در محدوده میکرون مکعب. برای دستیابی به سکته های بزرگتر ، می توان از مکانیسم سینماتیک دو مرحله ای استفاده کرد. این رویکرد باعث افزایش پیچیدگی و هزینه سیستم می شود. در این مقاله به بهینه سازی طراحی پارامتر یک مکانیسم HINGE HINGE HINGE انعطاف پذیر با یک کاربرد خاص در موقعیت دقیق اجزای نوری متمرکز شده است.

1. راه حل معکوس سینماتیک:

این مقاله یک مدل بدنه شبه سفت و سخت از مکانیسم HINGE HINGE HINGE را ایجاد می کند. لولای انعطاف پذیر بین پلت فرم و در حال حرکت یک مفصل کروی با سفتی چرخشی فرض می شود ، در حالی که فرض بر این است که لولای انعطاف پذیر بین پلتف و سکوی ثابت یک لولا جهانی است. محلول معکوس سینماتیک شامل تعیین زاویه چرخش لولا انعطاف پذیر است. این کار با محاسبه ماتریس چرخش هر مفصل و حل زاویه چرخش مفصل انجام می شود. نتیجه مجموعه ای از راه حل های معکوس برای پنج اتصالات هر زنجیره شاخه است.

2. بهینه سازی پارامتر hexapod:

این مقاله یک طراحی بهینه سازی پارامتر را برای مکانیسم هگزاپود ارائه می دهد. هدف این است که ضمن برآورده کردن نیازهای فضای کاری ، حداکثر تغییر شکل کلیه لولا های انعطاف پذیر را به حداقل برسانیم. پارامترهای طراحی شامل شعاع دایره هایی است که در آن لولا های انعطاف پذیر به هم وصل می شوند ، زاویه بین خطوط اتصال نقاط خاص و ارتفاع بین سیستم عامل های ثابت و متحرک. بهینه سازی با یافتن حداقل مقدار وزنی حداکثر زاویه و حرکت لولا های انعطاف پذیر در ترکیبات پارامترهای مختلف انجام می شود. نتایج نشان می دهد که پارامترهای طراحی را می توان به سه دسته طبقه بندی کرد: بهینه سازی چرخش گرا ، خطی هدایت و بهینه سازی جامع.

در نتیجه ، این مقاله یک طراحی بهینه برای بهینه سازی پارامتر یک مکانیسم هگزاپود لولای انعطاف پذیر بزرگ را ارائه می دهد. راه حل سینماتیک معکوس مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد ، و پارامترهای مکانیسم هگزاپود برای به حداقل رساندن تغییر شکل لولا انعطاف پذیر هنگام برآورده کردن نیازهای فضای کاری بهینه می شوند. نتایج نشان دهنده اهمیت در نظر گرفتن چرخش و گسترش در طراحی است و نیاز به بهینه سازی جامع را برجسته می کند. این یافته ها بینش های ارزشمندی را برای طراحی و بهینه سازی مکانیسم های هگزاپود در برنامه هایی که نیاز به حرکات رشته ای بزرگ دارند ، ارائه می دهد.