Conception optimale des paramètres du mécanisme hexapode pour une grande trait flexible hinge_hinge knowledge_talls

Abstrait:

Les performances d'un mécanisme d'hexapode à charnière flexible à grande improbation reposent fortement sur les performances de la charnière flexible. Une course plus grande dans la charnière flexible entraîne une rigidité hors axe plus faible, réduisant ainsi la stabilité statique globale, la rigidité et la précision du mécanisme. Cet article traite de la solution cinématique inverse du mécanisme hexapode, y compris la longueur d'expansion et de contraction de chaque chaîne de branche et l'angle de rotation de chaque charnière. Sur la base de cela, les paramètres du mécanisme hexapode avec une charnière entièrement flexible à grande épreuve sont optimisés pour minimiser les exigences de l'AVC de chaque charnière tout en répondant aux exigences de l'espace de mouvement de la plate-forme mobile.

Les systèmes optiques sont largement utilisés dans divers champs d'ingénierie ultra-précisément tels que les microscopes optiques, la production de semi-conducteurs et l'exploration spatiale. Afin d'assurer la précision du chemin optique, des systèmes de positionnement précis sont nécessaires pour les composants optiques. Les exigences de précision de positionnement de l'épissage des sous-miroirs de télescopes spatiaux à grande hauteur, tels que le télescope optique sphérique spatial (SPOT), sont extrêmement élevés. Les robots parallèles traditionnels avec des paires cinématiques, tels que les articulations à billes et les joints universels, sont utilisés pour un positionnement précis des composants optiques. Cependant, ces mécanismes peuvent entraîner une perte de précision. Pour surmonter cela, un nouveau type de robot parallèle avec des charnières flexibles à mesure que les paires cinématiques ont été développées. Les charnières flexibles offrent des avantages tels qu'une structure simple, pas de friction et une haute précision, permettant des systèmes très précis et précis. Cependant, les robots parallèles traditionnels entièrement flexibles ont un espace de travail limité, principalement au niveau des micron cubes. Pour obtenir un accident vasculaire cérébral plus important, des mécanismes cinématiques à deux étages sont souvent utilisés, ce qui augmente la complexité et le coût du système. Pour y remédier, les chercheurs ont développé des robots parallèles flexibles avec de grands traits. Cet article se concentre sur la conception d'optimisation des paramètres d'un mécanisme d'hexapode à charnière flexible à grande étape pour un positionnement précis des composants optiques.

Solution inverse de cinématique:

Un modèle de corps pseudo-rigide du mécanisme d'hexapode à charnière flexible est établi, et la charnière flexible est supposée être une articulation sphérique avec une rigidité rotationnelle. La solution de cinématique inverse consiste à déterminer la longueur d'expansion et de contraction de chaque chaîne de branche et l'angle de rotation de chaque charnière. La matrice de rotation de chaque chaîne de branche est calculée et les angles de rotation des charnières flexibles sont obtenus. Avec les matrices de rotation connues, la matrice de rotation globale de chaque chaîne de branche est calculée. Les angles de rotation de chaque articulation par rapport à la position initiale peuvent ensuite être déterminés. Les quantités ou angles de mouvement conjoint peuvent être obtenus en soustrayant les positions ou attitudes initiales des valeurs obtenues.

Optimisation des paramètres hexapodes:

La conception d'optimisation des paramètres du mécanisme hexapode vise à minimiser la déformation maximale des charnières flexibles tout en répondant aux exigences de l'espace de travail. Les paramètres de conception incluent le rayon des cercles reliant les plates-formes fixes et mobiles, la hauteur entre les plates-formes fixes et mobiles et les angles. Le processus d'optimisation consiste à trouver l'angle de rotation maximal et le mouvement des charnières flexibles pour différentes combinaisons de paramètres de plate-forme. La somme de poids de ces valeurs maximales est calculée et les paramètres de plate-forme qui se traduisent par la plus petite somme de poids sont considérées comme optimales. Les paramètres de conception peuvent être classés en trois catégories en fonction des poids attribués au