Optimalus „Hexapod“ mechanizmo parametrų dizainas dideliam insultui lanksčiam hinge_hinge žinios_talls

Anotacija:

Didelio smūgio lankstus vyrio šešiakampio mechanizmo veikimas labai priklauso nuo lanksčiojo vyrio veikimo. Didesnis lanksčių vyrių insultas lemia mažesnį ne ašies standumą ir taip sumažina bendrą mechanizmo statinį stabilumą, standumą ir tikslumą. Straipsnyje aptariamas atvirkštinis heksapodo mechanizmo kinematikos sprendimas, įskaitant kiekvienos šakos grandinės išsiplėtimą ir susitraukimo ilgį bei kiekvieno vyrio sukimosi kampą. Remiantis tuo, „Hexapod“ mechanizmo parametrai su didelio smūgio visiškai lanksčiu vyriu yra optimizuoti, kad būtų kuo mažiau kiekvieno vyrio takto reikalavimų, laikantis judančios platformos judesio vietos reikalavimų.

Optinės sistemos plačiai naudojamos įvairiuose ypač tikslumo inžinerijos laukuose, tokiuose kaip optiniai mikroskopai, puslaidininkių gamyba ir kosmoso tyrinėjimas. Norint užtikrinti optinio kelio tikslumą, optiniams komponentams reikalingos tikslios padėties nustatymo sistemos. Didelio apertūruotų kosminių teleskopų, tokių kaip kosminio sferinio optinio teleskopo (Spot), padėties nustatymo tikslumo reikalavimai, pavyzdžiui, kosminio paviršiaus sujungimo, yra ypač dideli. Norint tiksliam optinių komponentų padėties nustatymui, naudojami tradiciniai paraleliniai robotai su kinematinėmis poromis, tokiomis kaip rutuliniai jungtys ir universalūs jungtys. Tačiau šie mechanizmai gali prarasti tikslumą. Norėdami tai įveikti, buvo sukurta naujo tipo lygiagretus robotus su lanksčiais vyriais, nes buvo sukurtos kinematinės poros. Lankstūs vyriai suteikia privalumų, tokių kaip paprasta struktūra, be trinties ir aukšto tikslumo, įgalinančios labai tikslias ir tikslias sistemas. Tačiau tradiciniai visiškai lankstūs paraleliniai robotai turi ribotą darbo vietą, daugiausia kubinių mikronų lygiu. Norint pasiekti didesnį insultą, dažnai naudojami dviejų pakopų kinematiniai mechanizmai, o tai padidina sistemos sudėtingumą ir sąnaudas. Norėdami tai išspręsti, tyrėjai sukūrė lanksčius lygiagrečius robotus, turinčius didelius potėpius. Straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas didelio smūgio lankstų vyrių šešiakampio mechanizmo parametrų optimizavimo projektavimui, kad būtų galima tiksliai padėti optiniams komponentams.

Kinematikos atvirkštinis tirpalas:

Nustatytas pseudo-rigid kūno modelis, kuriame yra lankstus vyrio šešiakampis mechanizmas, ir manoma, kad lankstus vyrias yra sferinė sąnarys, turintis sukimosi standumą. Atvirkštinis kinematikos sprendimas apima kiekvienos šakos grandinės išsiplėtimo ir susitraukimo ilgio nustatymą ir kiekvieno vyrio sukimosi kampą. Apskaičiuojama kiekvienos šakos grandinės sukimosi matrica ir gaunami lanksčių vyrių sukimosi kampai. Su žinomomis sukimosi matricomis apskaičiuojama bendra kiekvienos šakos grandinės sukimosi matrica. Tada galima nustatyti kiekvieno sąnario sukimosi kampus, palyginti su pradine padėtimi. Jungtinių judesių kiekius ar kampus galima gauti atimant pradines pozicijas ar požiūrį iš gautų verčių.

„Hexapod“ parametrų optimizavimas:

„HexapOD“ mechanizmo parametrų optimizavimo projektavimo tikslas - sumažinti maksimalią lanksčių vyrių deformaciją, atitinkant darbo vietos reikalavimus. Projektavimo parametrai apima apskritimų spindulį, jungiantį fiksuotas ir judančias platformas, aukštį tarp fiksuotų ir judančių platformų ir kampų. Optimizavimo procesas apima maksimalaus sukimosi kampo ir lanksčių vyrių judėjimo, skirto skirtingų platformos parametrų deriniams, surasti. Apskaičiuojama šių maksimalių verčių svorio suma, o platformos parametrai, sukeliantys mažiausią svorio sumą, yra laikomi optimaliais. Projektavimo parametrus galima suskirstyti į tris kategorijas, atsižvelgiant į svorius, priskirtus