完璧な円形のための3度フリードームマイクロポジションプラットフォームのパフォーマンス比較、

マイクロナノレベルのポジショニングワークベンチは、精密機械加工、精密測定、マイクロエレクトロニクスエンジニアリング、バイオエンジニアリング、ナノサイエンス、および技術分野において重要な役割を果たします。 その重要性が高まり、幅広いアプリケーションがあるため、正確性、安定性、剛性、および応答の点でのワークベンチの要件がより厳しいものになりました。 従来の運動学のペアの代わりに柔軟なヒンジを使用する準拠メカニズムは、マイクロポジションプラットフォームの新しいタイプの伝送構造として浮上しています。 これらのメカニズムは、機械的摩擦やギャップなし、高運動感度、処理の単純さなどの利点を提供します。 柔軟なヒンジの選択は、準拠した並列メカニズムのパフォーマンスにとって重要です。

要約（オリジナル）：

元の記事の要約では、パーフェクトサークル、楕円、右角、三角ヒンジなど、さまざまな柔軟なヒンジ形式を使用して、3度のフリードームプラットフォームの静的および動的特性の比較と分析について説明します。 プラットフォーム間の柔軟性、動きの性能、変位感度、および固有周波数の違いを強調しています。 円形のヒンジプラットフォームは、他のヒンジフォームと比較して、全体的なパフォーマンスが向上することがわかりました。

要約（拡張）：

この拡張された記事では、マイクロポジションプラットフォームのパフォーマンスに対する柔軟なヒンジフォームの影響についてさらに議論することを目指しています。 さまざまな柔軟なヒンジフォームを使用して、準拠した並列メカニズムの静的および動的特性の詳細な分析を提供します。 焦点は、柔軟性、動きの性能、変位感度、および固有周波数を比較して、完全な円、楕円、右角、三角形のヒンジプラットフォームにあります。

柔軟なヒンジを備えた準拠メカニズムは、従来の運動学のペアに有望な代替品を提供します。 機械的な摩擦とギャップを排除し、高レベルの運動感度と処理のシンプルさを提供します。 準拠メカニズムの並列構造は、精密な動作と位置決め能力も強化し、高モーション解像度、高速応答、コンパクトなデザインを必要とするさまざまなアプリケーションに適しています。

マイクロポジションプラットフォームのパフォーマンスに対するさまざまな柔軟なヒンジフォームの影響を分析するために、4つの異なる3-RRR準拠の並列メカニズムを設計および比較しました。 これらのメカニズムには、パーフェクトサークル、楕円、右角、三角形など、さまざまな形の柔軟なヒンジが装備されています。

有限要素分析ソフトウェアANSYSを使用して、プラットフォームの静的および動的特性を評価しました。 コンプライアンスマトリックスの比較に基づいた柔軟性の分析により、ヒンジプラットフォーム間の有意差が明らかになりました。 右角のヒンジプラットフォームは最高の柔軟性を実証しましたが、三角形のヒンジプラットフォームは最も低い柔軟性を示しました。 完璧な円と楕円のヒンジプラットフォームは、同様の柔軟性を示しました。

また、ヤコビアのマトリックスを分析することにより、プラットフォームの運動学的性能を調査しました。 4つのプラットフォームすべてが望ましい動きを達成しましたが、さまざまな方向でのパフォーマンスは大幅に異なりました。 これは、柔軟なヒンジフォームが、準拠した並列メカニズムのモーションパフォーマンスに大きな影響を与えることを示しています。 特に、右角度のヒンジプラットフォームは、他のプラットフォームと比較して回転角度が小さいことを示しました。

さらに、出力変位に対する入力変位の影響を研究するために感度分析を実施しました。 分析により、あらゆる方向のヒンジプラットフォーム間の変位感度の違いが明らかになりました。 円形のヒンジプラットフォームは、あらゆる方向に高い感度を示し、全体的なパフォーマンスが向上しています。

最後に、4つのプラットフォームの自然周波数を比較しました。 右角度ヒンジプラットフォームは最小の固有周波数を持つことがわかりましたが、三角形のヒンジプラットフォームは最大でした。 完全な円と楕円のヒンジプラットフォームは、同様の自然周波数を示しました。

要約すると、分析は、マイクロポジションプラットフォームのパフォーマンスに対する柔軟なヒンジフォームの重要な影響を強調しています。 ヒンジフォームの選択は、準拠の並列メカニズムの柔軟性、動きの性能、変位感度、および固有頻度に影響します。 調査結果に基づいて、円形のヒンジプラットフォームは、他のヒンジフォームと比較して優れた全体的なパフォーマンスを示しました。

参照：

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