大ストロークのためのヘキサポッドメカニズムパラメーターの最適な設計柔軟なhinge_hinge知識_talls1
抽象的な：
大ストロークの柔軟なヒンジヘキサポッドメカニズムの性能は、柔軟なヒンジの性能に大きく依存しています。 ストロークが増加すると、軸外剛性が低下し、静的な安定性と精度が低下します。 このペーパーでは、各枝の膨張と収縮の長さ、各ヒンジの回転角を含む、六極メカニズムの逆運動学の解決策について説明します。 さらに、大量の柔軟なヒンジ六足筋メカニズムのパラメーターの最適化を調査します。 目標は、移動プラットフォームのモーションスペース要件を満たしている間、各ヒンジのストローク要件を最小限に抑えることです。
光学システムは、顕微鏡、半導体生産、宇宙探査などの精密エンジニアリング分野で広く使用されています。 光学成分の正確な位置決めは、光学精度を維持するために重要です。 ヘキサポッドメカニズムは、柔軟なヒンジを運動学のペアとして使用して、従来の光学成分の正確な位置を提供します。 これらのヒンジには、単純な構造、摩擦がなく、高精度があります。 ただし、従来の完全に柔軟なパラレルロボットの作業スペースは、通常は立方マイクロンの範囲にあります。 より大きなストロークを達成するために、2段階の運動学的メカニズムを使用できます。 このアプローチは、システムの複雑さとコストを増加させます。 このホワイトペーパーでは、光学成分の正確な位置決めに特定の用途を使用して、大ストロークの柔軟なヒンジ六ペッドメカニズムのパラメーター設計を最適化することに焦点を当てています。
1. 運動学の逆ソリューション：
この論文は、柔軟なヒンジ六文類メカニズムの擬似剛体ボディモデルを確立します。 ストラットプラットフォームと移動プラットフォームの間の柔軟なヒンジは、回転剛性を備えた球状の関節であると想定されていますが、ストラットプラットフォームと固定プラットフォームの間の柔軟なヒンジは、普遍的なヒンジであると想定されています。 運動学は、柔軟なヒンジの回転角を決定することを伴います。 これは、各ジョイントの回転マトリックスを計算し、ジョイントの回転角度を解くことによって行われます。 結果は、各ブランチチェーンの5つのジョイントの逆ソリューションのセットです。
2. Hexapodパラメーター最適化：
このペーパーでは、六肢メカニズムのパラメーター最適化設計を提案しています。 目的は、ワークスペースの要件を満たしている間、すべての柔軟なヒンジの最大変形を最小限に抑えることです。 設計パラメーターには、柔軟なヒンジが接続されている円の半径、特定のポイントを接続する線の間の角度、固定プラットフォームと移動プラットフォーム間の高さが含まれます。 最適化は、異なるパラメーターの組み合わせの下での柔軟なヒンジの最大角度と動きの最小加重合計を見つけることによって行われます。 結果は、設計パラメーターを3つのカテゴリに分類できることを示しています：回転指向、線形ガイド、および包括的な最適化。
結論として、このペーパーでは、大ストロークの柔軟なヒンジ六ペッドメカニズムのパラメーター最適化のための最適な設計を提示します。 逆運動溶液を分析し、六角形メカニズムのパラメーターを最適化して、ワークスペースの要件を満たしている間、柔軟なヒンジの変形を最小限に抑えます。 結果は、設計の回転と拡張の両方を考慮することの重要性を示し、包括的な最適化の必要性を強調しています。 この調査結果は、大ストロークの動きを必要とするアプリケーションにおける六肢メカニズムの設計と最適化のための貴重な洞察を提供します。
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