A hexapod mechanizmus paramétereinek optimális megtervezése a nagy löket rugalmas csuklópántos_hinge_talls számára1

Absztrakt:

A nagyütemű, rugalmas csuklópántos hexapod mechanizmus teljesítménye erősen támaszkodik a rugalmas csuklópánt teljesítményétől. A stroke növekedésével a tengelyen kívüli merevség csökken, ami csökkenti a statikus stabilitást és a pontosságot. Ez a cikk a hexapod mechanizmus inverz kinematikájának megoldását tárgyalja, ideértve az egyes ágok tágulási és összehúzódási hosszát, valamint az egyes csuklópántok forgási szögét. Ezenkívül feltárja a paraméterek optimalizálását a nagyütemű, rugalmas csuklópántos mechanizmushoz. A cél az, hogy minimalizálja az egyes zsanérok löketkövetelményeit, miközben továbbra is megfelel a mozgó platform mozgási tér követelményeinek.

Az optikai rendszereket széles körben használják a precíziós mérnöki területeken, például mikroszkópia, félvezető gyártás és űrkutatás. Az optikai alkatrészek pontos elhelyezése elengedhetetlen az optikai pontosság fenntartásához. A Hexapod mechanizmus pontos pozicionálást kínál a hagyományos optikai komponensek számára, rugalmas zsanérok kinematikus párként. Ezeknek a zsanéroknak egyszerű szerkezete van, súrlódás nélkül és nagy pontossággal rendelkeznek. A hagyományos, teljesen rugalmas párhuzamos robotok azonban korlátozott munkaterülettel rendelkeznek, általában a köbméter tartományban. A nagyobb stroke elérése érdekében kétlépcsős kinematikus mechanizmus is használható. Ez a megközelítés növeli a rendszer bonyolultságát és költségeit. Ez a cikk a nagyütemű rugalmas csuklópántos mechanizmus paraméter-tervezésének optimalizálására összpontosít, egy speciális alkalmazásban az optikai alkatrészek pontos elhelyezésére.

1. Kinematikai inverz oldat:

A cikk létrehozza a rugalmas csuklóhenge-mechanizmus ál-merev testmodelljét. A rugó és a mozgó platform közötti rugalmas csuklópántot feltételezzük, hogy egy gömb alakú, forgó merevséggel, míg a rugó és a rögzített platform közötti rugalmas csuklópántot univerzális csuklópánttal feltételezzük. A kinematikai inverz oldat magában foglalja a rugalmas csukló forgási szögének meghatározását. Ez az egyes ízületek forgási mátrixának kiszámításával és az ízületi forgási szögek megoldásával történik. Az eredmény inverz oldatok halmaza az egyes ágláncok öt ízületére.

2. Hexapod paraméter optimalizálása:

A cikk egy paraméter -optimalizálási kialakítást javasol a hexapod mechanizmushoz. A cél az, hogy minimalizálja az összes rugalmas zsanér maximális deformációját, miközben megfelel a munkaterület követelményeinek. A tervezési paraméterek között szerepel a körök sugara, ahol a rugalmas zsanérok csatlakoztatnak, az egyes pontokat összekötő vonalak közötti szöget és a rögzített és mozgó peronok közötti magasságot. Az optimalizálást úgy végezzük, hogy megtalálják a rugalmas zsanérok maximális szögének és mozgásának minimális súlyozott összegét különböző paraméter -kombinációk mellett. Az eredmények azt mutatják, hogy a tervezési paraméterek három kategóriába sorolhatók: forgásorientált, lineáris vezérelt és átfogó optimalizálás.

Összegezve, ez a cikk optimális kialakítást nyújt a nagyütemű rugalmas csuklópánttagus mechanizmus paraméterének optimalizálásához. Az inverz kinematikai megoldást elemezzük, és a hexapod mechanizmus paramétereit optimalizáljuk a rugalmas csukló deformációjának minimalizálása érdekében, miközben megfelel a munkaterület követelményeinek. Az eredmények azt mutatják, hogy fontosak -e a forgás és a terjeszkedés mind a formatervezésében, és kiemelik az átfogó optimalizálás szükségességét. Az eredmények értékes betekintést nyújtanak a hexapod mechanizmusok megtervezéséhez és optimalizálásához a nagyütemű mozgásokat igénylő alkalmazásokban.