مقایسه عملکرد سکوهای میکرو موقعیتی سه درجه سه درجه برای دایره ای کامل ،

میز کار موقعیت یابی میکرو نانو نقش مهمی در ماشینکاری دقیق ، اندازه گیری دقیق ، مهندسی میکروالکترونیک ، مهندسی زیست مهندسی ، علوم نانو و فناوری دارد. با توجه به اهمیت و برنامه های گسترده آن ، الزامات مربوط به میز کار از نظر صحت ، ثبات ، سفتی و پاسخ خواستار تر شده است. مکانیسم های سازگار ، که به جای جفت های سنتی سینماتیک از لولاهای انعطاف پذیر استفاده می کنند ، به عنوان نوع جدیدی از ساختار انتقال برای سیستم عامل های میکرو موقعیت یابی ظاهر شده اند. این مکانیسم ها مزایایی مانند اصطکاک مکانیکی یا شکاف ، حساسیت به حرکت بالا و سادگی پردازش را ارائه می دهند. انتخاب لولا های انعطاف پذیر برای عملکرد مکانیسم های موازی سازگار بسیار مهم است.

چکیده (اصلی):

چکیده مقاله اصلی در مورد مقایسه و تجزیه و تحلیل ویژگی های استاتیک و پویا یک سکوی سه درجه از آزادی با استفاده از اشکال مختلف انعطاف پذیر ، از جمله حلقه های کامل ، بیضی ، زاویه ای راست و مثلثی صحبت می کند. این تفاوت در انعطاف پذیری ، عملکرد حرکت ، حساسیت به جابجایی و فرکانس طبیعی در سکوها را برجسته می کند. پلت فرم لولا دایره ای در مقایسه با سایر اشکال لولای عملکرد کلی بهتری را نشان می دهد.

چکیده (گسترش یافته):

در این مقاله گسترده ، ما با هدف بحث بیشتر در مورد تأثیر فرم لولای انعطاف پذیر بر عملکرد سیستم عامل های میکرو موقعیت یابی صحبت می کنیم. ما تجزیه و تحلیل مفصلی از ویژگی های استاتیک و پویا مکانیسم های موازی سازگار با استفاده از اشکال مختلف لولای انعطاف پذیر ارائه خواهیم داد. تمرکز بر روی سکوهای لولای دایره ای کامل ، بیضوی ، زاویه راست و مثلثی خواهد بود و انعطاف پذیری ، عملکرد حرکت ، حساسیت به جابجایی و فرکانس طبیعی آنها را مقایسه می کند.

مکانیسم سازگار ، با لولا انعطاف پذیر ، جایگزین امیدوار کننده ای برای جفت های سنتی سینماتیک ارائه می دهد. این اصطکاک مکانیکی و شکاف ها را از بین می برد ، در حالی که سطح بالایی از حساسیت حرکت و سادگی پردازش را فراهم می کند. ساختار موازی مکانیسم های سازگار همچنین عملکرد دقیق و قابلیت موقعیت یابی آنها را افزایش می دهد و آنها را برای برنامه های مختلفی که نیاز به وضوح حرکت بالا ، پاسخ سریع و طرح های جمع و جور دارند ، مناسب می کند.

برای تجزیه و تحلیل تأثیر اشکال لولای انعطاف پذیر مختلف بر عملکرد سیستم عامل های میکرو موقعیت یابی ، ما چهار مکانیسم موازی سازگار با 3-RRR مختلف را طراحی و مقایسه کردیم. این مکانیسم ها مجهز به لولا انعطاف پذیر از اشکال مختلف از جمله دایره کامل ، بیضوی ، زاویه راست و مثلثی هستند.

با استفاده از نرم افزار تجزیه و تحلیل عنصر محدود ANSYS ، ما ویژگی های استاتیک و پویا سیستم عامل ها را ارزیابی کردیم. تجزیه و تحلیل انعطاف پذیری ، بر اساس مقایسه ماتریس های انطباق ، تفاوت معنی داری بین سیستم عامل های لولا نشان داد. سکوی لولا با زاویه راست بالاترین انعطاف پذیری را نشان داد ، در حالی که سکوی لولا مثلثی کمترین انعطاف پذیری را به نمایش گذاشت. سیستم عامل های لولای کامل و بیضی ، انعطاف پذیری مشابهی را نشان می دهند.

ما همچنین با تجزیه و تحلیل ماتریس ژاکوبیان ، عملکرد سینماتیک سیستم عامل ها را بررسی کردیم. در حالی که هر چهار سیستم عامل به حرکت مطلوب دست یافتند ، عملکرد آنها در جهات مختلف به طور قابل توجهی متفاوت بود. این نشان می دهد که فرم لولای انعطاف پذیر تأثیر قابل توجهی در عملکرد حرکت مکانیسم های موازی سازگار دارد. نکته قابل توجه ، پلت فرم لولا با زاویه سمت راست زاویه چرخش کوچکتر را در مقایسه با سایر سیستم عامل ها نشان داد.

علاوه بر این ، ما تجزیه و تحلیل حساسیت را برای بررسی تأثیر جابجایی ورودی بر جابجایی خروجی انجام دادیم. تجزیه و تحلیل تفاوت در حساسیت جابجایی در سکوهای لولا از همه جهات را نشان داد. سکوی لولا دایره ای از همه جهات حساسیت بالاتری را نشان می دهد ، که نشان دهنده عملکرد کلی بهتر است.

سرانجام ، ما فرکانس های طبیعی چهار سیستم عامل را مقایسه کردیم. پلت فرم لولا با زاویه سمت راست ، کوچکترین فرکانس طبیعی را پیدا کرد ، در حالی که پلت فرم لولا مثلثی بیشترین داشتند. سکوهای لولای کامل و بیضوی فرکانس های طبیعی مشابه را نشان می دهند.

به طور خلاصه ، تجزیه و تحلیل ما تأثیر قابل توجهی از شکل لولای انعطاف پذیر در عملکرد سیستم عامل های میکرو موقعیت یابی را برجسته می کند. انتخاب فرم لولا بر انعطاف پذیری ، عملکرد حرکت ، حساسیت به جابجایی و فرکانس طبیعی مکانیسم های موازی سازگار تأثیر می گذارد. بر اساس یافته های ما ، پلت فرم لولا دایره ای عملکرد کلی برتر را در مقایسه با سایر اشکال لولا به نمایش گذاشت.

منابع:

- Yue Yi ، Gao Feng ، Zhao Xian-Chao. "رابطه بین نیروی ورودی ، بار ، سفتی و جابجایی یک میکروپار ساز موازی عمود 3-DOF." مجله مکانیسم و ​​تئوری ماشین ، 2010 ، 45 (4): 756-771.

-Teo Tat Joo ، Chen I-Ming ، Yang Gui-Lin. "یک مدل تقریب عمومی برای تجزیه و تحلیل انحرافات بزرگ آنلاین اتصالات خمشی مبتنی بر پرتو." مهندسی دقیق ، 2010 ، 34 (4): 607-618.

- Tian Y. ، Shirinzadeh B. ، Zhang D. "طراحی و بهینه سازی میکروماپراتولار موازی فن XYZ با لولا های خمشی." مجله هوشمند & سیستم های روباتیک ، 2009 ، 55 (4): 377-402.

- Ki Woon Chae ، Wook-Bae Kim ، Young Hun Jeong. "یک نانوذرات شفاف و شفاف انعطاف پذیر پلیمری ، که توسط یک محرک پشته پیزوالکتریک فعال شده است." مجله فناوری نانو ، 2011 ، 22 (25): 250-256.

- Tian Y. ، Shirinzadeh B. ، Zhang D. "یک مکانیسم پنج نوار مبتنی بر انعطاف پذیر برای میکرو/نانومنی." سنسورها و محرک های A ، 2009 ، 153 (1): 96-104.

-ژانگ شیان-مین ، وانگ هوآ ، هو کون یین. "تجزیه و تحلیل تنظیم دینامیکی الاستیک و تنظیم ورودی از سرامیک پیزوالکتریک مرحله میکرو موقعیتی دقیق با دقت 3-DOF را فعال کرد." مجله مهندسی ارتعاش ، 2007 ، 20 (1): 9-14.

- هو جونفنگ ، ژانگ شیانمین. "ویژگی های حرکتی و طراحی بهینه سازی سکوی موقعیت یابی دقیق سه درجه از آزادی." مهندسی دقیق نوری ، 2012 ، 20 (12): 2686-2695.

- لو تینگ ، چنگ ویمینگ ، سان لینزی. "تجزیه و تحلیل و مقایسه استانداردهای دقت موقعیت یابی از میز کار موقعیت یابی دقیق." طراحی و ساخت مکانیکی ، 2007 (4): 141-143.