תכנון אופטימלי של פרמטרים של מנגנון hexapod לשבץ גדול גמיש Hinge_hinge ידע_טאלס1

תַקצִיר:

הביצועים של מנגנון Hexapod גמיש עם שבץ גדול נשענים מאוד על הביצועים של הציר הגמיש. ככל שהמכה גדלה, קשיחות מחוץ לציר פוחתת, מה שמוביל לירידה ביציבות הסטטית ודיוק. מאמר זה דן בפתרון לקינמטיקה הפוכה של מנגנון המשושה, כולל אורך ההתרחבות וההתכווצות של כל ענף וזווית הסיבוב של כל ציר. בנוסף, הוא בוחן את אופטימיזציה של הפרמטרים למנגנון ה- Hexapod הגמיש הגדול. המטרה היא למזער את דרישות השבץ לכל ציר תוך עמידה בדרישות שטח התנועה של הפלטפורמה הנעה.

מערכות אופטיות נמצאות בשימוש נרחב בתחומי הנדסה מדויקים כמו מיקרוסקופיה, ייצור מוליכים למחצה וחקר שטח. מיקום מדויק של רכיבים אופטיים הוא קריטי לשמירה על דיוק אופטי. מנגנון hexapod מציע מיקום מדויק לרכיבים אופטיים מסורתיים המשתמשים בצירים גמישים כזוגות קינמטיים. לצירים אלה יש מבנה פשוט, ללא חיכוך ודיוק גבוה. עם זאת, לרובוטים מקבילים מסורתיים גמישים לחלוטין יש מרחבי עבודה מוגבלים, בדרך כלל בטווח המיקרון המעוקב. כדי להשיג משיכות גדולות יותר, ניתן להשתמש במנגנון קינמטי דו-שלבי. גישה זו מגדילה את מורכבות המערכת ועלות המערכת. מאמר זה מתמקד במיטוב תכנון הפרמטרים של מנגנון Hexapod גמיש גדול, עם יישום ספציפי למיקום מדויק של רכיבים אופטיים.

1. פתרון הפוך של קינמטיקה:

העיתון קובע מודל גוף פסאודו-קשיח של מנגנון המשושה של הציר הגמיש. ההנחה היא כי הציר הגמיש בין המתלה לרציף הנע הוא מפרק כדורי עם קשיחות סיבובית, ואילו הציר הגמיש בין המתלה לרציף הקבוע, מניחים שהוא ציר אוניברסאלי. הפיתרון ההפוך של הקינמטיקה כולל קביעת זווית הסיבוב של הציר הגמיש. זה נעשה על ידי חישוב מטריצת הסיבוב של כל מפרק ופתרון לזוויות סיבוב המפרק. התוצאה היא קבוצה של פתרונות הפוכים לחמשת המפרקים של כל שרשרת ענפים.

2. אופטימיזציה של פרמטרים של hexapod:

העיתון מציע תכנון אופטימיזציה של פרמטרים למנגנון hexapod. המטרה היא למזער את העיוות המרבי של כל הצירים הגמישים תוך עמידה בדרישות סביבת העבודה. פרמטרי התכנון כוללים את רדיוס המעגלים שבהם מחוברים הצירים הגמישים, הזווית בין קווים המחברים נקודות מסוימות לגובה בין הפלטפורמות הקבועות והנעה. האופטימיזציה נעשית על ידי מציאת הסכום המשוקלל המינימלי של הזווית המרבית והתנועה של הצירים הגמישים תחת שילובי פרמטרים שונים. התוצאות מראות כי ניתן לסווג את פרמטרי העיצוב לשלוש קטגוריות: אופטימיזציה מונחה סיבוב, מונחה ליניארית ומקיפה.

לסיכום, מאמר זה מציג תכנון אופטימלי לאופטימיזציה של הפרמטרים של מנגנון משושה גמיש גדול של שבץ גדול. פיתרון הקינמטיקה ההפוכה מנותח, והפרמטרים של מנגנון hexapod מותאמים כדי למזער את העיוות של הציר הגמיש תוך עמידה בדרישות סביבת העבודה. התוצאות מדגימות את החשיבות של בחינת סיבוב והתרחבות הן בעיצוב, ומדגישות את הצורך באופטימיזציה מקיפה. הממצאים מספקים תובנות חשובות לתכנון ואופטימיזציה של מנגנוני משושה ביישומים הדורשים תנועות שביתות גדולות.