완벽한 원형을위한 3도 마이크로 포지셔닝 플랫폼의 성능 비교,

마이크로 나노 레벨 포지셔닝 워크 벤치는 정밀 가공, 정밀 측정, 마이크로 전자 공학, 생물 공학, 나노 과학 및 기술 분야에서 중요한 역할을합니다. 중요성과 광범위한 응용 프로그램이 증가함에 따라 정확성, 안정성, 강성 및 응답 측면에서 워크 벤치 요구 사항이 더욱 까다로워졌습니다. 전통적인 운동 학적 쌍 대신 유연한 힌지를 사용하는 준수 메커니즘은 마이크로 위치 플랫폼을위한 새로운 유형의 전송 구조로 등장했습니다. 이러한 메커니즘은 기계적 마찰 또는 갭, 높은 모션 감도 및 처리 단순성과 같은 장점을 제공합니다. 유연한 힌지의 선택은 준수하는 병렬 메커니즘의 성능에 중요합니다.

초록 (원본):

원래 기사의 초록은 완벽한 원, 타원, 직각 및 삼각형 힌지를 포함하여 다양한 유연한 힌지 형태를 사용하여 3 도의 쟁반 플랫폼의 정적 및 동적 특성의 비교 및 ​​분석에 대해 설명합니다. 플랫폼 간의 유연성, 모션 성능, 변위 감도 및 고유 주파수의 차이를 강조합니다. 원형 힌지 플랫폼은 다른 힌지 형태에 비해 전반적인 성능이 향상되는 것으로 밝혀졌습니다.

초록 (확장):

이 확장 된 기사에서, 우리는 마이크로 포지셔닝 플랫폼의 성능에 유연한 힌지 형태의 영향을 더 논의하는 것을 목표로합니다. 우리는 다른 유연한 힌지 형태를 사용하여 준수 평행 메커니즘의 정적 및 동적 특성에 대한 자세한 분석을 제공 할 것입니다. 초점은 완벽한 원, 타원, 직각 및 삼각형 힌지 플랫폼에 중점을 두어 유연성, 모션 성능, 변위 감도 및 고유 주파수를 비교합니다.

유연한 힌지를 갖춘 준수 메커니즘은 전통적인 운동 학적 쌍에 대한 유망한 대안을 제공합니다. 기계적 마찰과 갭을 제거하면서 높은 수준의 모션 감도와 처리의 단순성을 제공합니다. 준수 메커니즘의 병렬 구조는 또한 정밀 작동 및 포지셔닝 기능을 향상시켜 높은 모션 해상도, 빠른 응답 및 소형 설계가 필요한 다양한 응용 프로그램에 적합합니다.

마이크로 포지셔닝 플랫폼의 성능에 대한 다양한 유연한 힌지 형태의 영향을 분석하기 위해 4 가지 3-RRR 호환 병렬 메커니즘을 설계하고 비교했습니다. 이 메커니즘에는 완벽한 원, 타원, 직각 및 삼각형을 포함한 다양한 모양의 유연한 힌지가 장착되어 있습니다.

유한 요소 분석 소프트웨어 ANSYS를 사용하여 플랫폼의 정적 및 동적 특성을 평가했습니다. 준수 행렬의 비교에 기초한 유연성 분석은 힌지 플랫폼간에 상당한 차이를 나타냈다. 직각 힌지 플랫폼은 가장 높은 유연성을 보여 주었고 삼각형 힌지 플랫폼은 가장 낮은 유연성을 나타 냈습니다. 완벽한 원과 타원 힌지 플랫폼은 비슷한 유연성을 나타 냈습니다.

또한 자코비아 행렬을 분석하여 플랫폼의 운동 학적 성능을 조사했습니다. 4 개의 플랫폼 모두가 원하는 동작을 달성했지만 다른 방향으로의 성능은 상당히 다양했습니다. 이는 유연한 힌지 형태가 준수 한 병렬 메커니즘의 모션 성능에 상당한 영향을 미친다는 것을 나타냅니다. 특히, 오른쪽 앵글 힌지 플랫폼은 다른 플랫폼에 비해 작은 회전 각도를 보여 주었다.

또한 출력 변위에 대한 입력 변위의 영향을 연구하기 위해 민감도 분석을 수행했습니다. 분석은 모든 방향으로 힌지 플랫폼 간의 변위 감도의 차이를 보여 주었다. 원형 힌지 플랫폼은 모든 방향에서 더 높은 감도를 나타내므로 전체 성능이 향상되었습니다.

마지막으로, 우리는 4 개의 플랫폼의 고유 주파수를 비교했습니다. 직각 힌지 플랫폼은 가장 작은 고유 빈도를 가진 것으로 밝혀졌으며 삼각형 힌지 플랫폼은 가장 큰 것으로 밝혀졌습니다. 완벽한 원과 타원 힌지 플랫폼은 비슷한 고유 주파수를 나타 냈습니다.

요약하면, 우리의 분석은 마이크로 포지셔닝 플랫폼의 성능에 유연한 힌지 형태의 중요한 영향을 강조합니다. 힌지 형태의 선택은 준수 평행 메커니즘의 유연성, 모션 성능, 변위 감도 및 고유 주파수에 영향을 미칩니다. 우리의 발견을 바탕으로, 원형 힌지 플랫폼은 다른 힌지 형태에 비해 탁월한 전반적인 성능을 나타 냈습니다.

참조:

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