Споредба на перформанси на платформи за микро-позиционирање на три степени на слобода за совршен кружен, 1

Апстракт:

Оваа студија се фокусира на анализирање на влијанието на различни флексибилни форми на шарки врз перформансите на платформата за микро-позиционирање. Статичките и динамичните карактеристики на платформите со совршен круг, елипса, десен агол и триаголни флексибилни шарки се споредуваат со помош на софтвер за конечни елементи ANSYS. Следниве заклучоци се извлечени од анализата: различни платформи покажуваат различни нивоа на флексибилност, при што платформата за шарки со десен агол е најфлексибилната и платформата за триаголна шарка е најмалку флексибилна. Флексибилните шарки на совршен круг и елипса имаат слична флексибилност. Формата на шарката значително влијае на перформансите на движењето на платформата, при што флексибилната платформа за шарки со десен агол има помал агол на ротација во споредба со другите платформи. Постојат разлики во чувствителноста на поместување меѓу различните платформи за шарки, при што платформата за кружни шарки покажува поголема чувствителност во сите правци. Флексибилната форма на шарки, исто така, влијае на природната фреквенција на платформата, при што платформата за шарки со десен агол има најмала природна фреквенција и триаголна платформа за шарки со најголема. Флексибилните шарки на совршен круг и елипса покажуваат слична флексибилност во однос на природната фреквенција. Со оглед на перформансите на различни флексибилни платформи за шарки, кружната платформа за шарки демонстрира подобри вкупни перформанси.

Работни перничиња за позиционирање на микро-нано, играат клучна улога во разни полиња, како што се прецизно обработка, прецизно мерење, инженерство за микроелектроника, биоинженеринг, нано-наука и технологија. Овие платформи бараат точност за позиционирање на микро-нано-ниво, одлична стабилност, вкочанетост и брз одговор. Во согласност со механизмите, кои користат флексибилни шарки наместо традиционални кинематички парови, се појавија како нов вид структура на пренос. Тие користат еластична деформација на флексибилни шарки за да пренесат движење и сила, нудејќи предности како што се механичко триење, без јаз, чувствителност на високо движење и едноставна обработка. Во согласност со механизмите се особено погодни за механизми за пренос во областа на прецизно позиционирање. Во согласност со механизмот тесно соработува со паралелниот механизам, кој ги зајакнува и надополнува предностите и недостатоците на механизмот во согласност. Комбинацијата на двете може да ги исполни барањата за прецизно работење и позиционирање, вклучително и резолуција на високо движење, брз одговор и мала големина. Паралелната структура е покомпактна и зазема помалку простор во споредба со структурата на серијата. Како заклучок, во согласност со паралелните механизми нудат предности како што се висока прецизност, висока ригидност, компактна структура, добра симетрија, голема брзина, големо оптоварување со само-тежина и добра динамична изведба. Бидејќи платформата за микро-позиционирање се потпира на деформација на флексибилни шарки, изборот на форма на шарки игра клучна улога во нејзините перформанси. Оваа студија има за цел да дизајнира четири различни паралелни механизми во согласност со 3-RRR со флексибилни шарки и да ги спореди нивните статички и динамични карактеристики со помош на софтвер за анализа на конечни елементи. Резултатите од оваа анализа даваат увид во изборот на флексибилната форма на шарки за усогласени паралелни механизми.