Perbandingan prestasi platform mikro-kedudukan mikro tiga darjah untuk pekeliling yang sempurna, 1

Abstrak:

Kajian ini memberi tumpuan kepada menganalisis pengaruh bentuk engsel fleksibel yang berbeza terhadap prestasi platform kedudukan mikro. Ciri -ciri statik dan dinamik platform dengan bulatan sempurna, elips, sudut kanan, dan engsel fleksibel segi tiga dibandingkan dengan menggunakan perisian elemen terhingga ANSYS. Kesimpulan berikut diambil dari analisis: platform yang berbeza mempamerkan tahap fleksibiliti yang berbeza-beza, dengan platform engsel sudut kanan menjadi yang paling fleksibel dan platform engsel segi tiga yang paling kurang fleksibel. Lingkaran yang sempurna dan elips engsel fleksibel mempunyai fleksibiliti yang sama. Bentuk engsel besar mempengaruhi prestasi gerakan platform, dengan platform engsel fleksibel sudut kanan yang mempunyai sudut putaran yang lebih kecil berbanding platform lain. Terdapat perbezaan kepekaan anjakan di antara platform engsel yang berbeza, dengan platform engsel bulat yang mempamerkan kepekaan yang lebih tinggi dalam semua arah. Bentuk engsel yang fleksibel juga mempengaruhi kekerapan semula jadi platform, dengan platform engsel sudut kanan yang mempunyai kekerapan semulajadi terkecil dan platform engsel segi tiga yang mempunyai yang terbesar. Lingkaran sempurna dan elips fleksibel engsel mempamerkan fleksibiliti yang sama dari segi kekerapan semula jadi. Memandangkan prestasi platform engsel fleksibel yang berbeza, platform engsel bulat menunjukkan prestasi keseluruhan yang lebih baik.

Kerja kerja kedudukan mikro-nano memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang seperti pemesinan ketepatan, pengukuran ketepatan, kejuruteraan mikroelektronik, bioengineering, nanoscience, dan teknologi. Platform ini memerlukan ketepatan kedudukan mikro-nano, kestabilan yang sangat baik, kekakuan, dan tindak balas yang cepat. Mekanisme yang mematuhi, yang menggunakan engsel fleksibel dan bukannya pasangan kinematik tradisional, telah muncul sebagai jenis struktur penghantaran baru. Mereka menggunakan ubah bentuk elastik engsel fleksibel untuk menghantar gerakan dan daya, menawarkan kelebihan seperti tiada geseran mekanikal, tidak ada jurang, kepekaan gerakan yang tinggi, dan pemprosesan mudah. Mekanisme yang mematuhi sangat sesuai untuk mekanisme penghantaran dalam bidang kedudukan ketepatan. Mekanisme yang mematuhi berfungsi rapat dengan mekanisme selari, yang menguatkan dan melengkapkan kelebihan dan kekurangan mekanisme yang mematuhi. Gabungan kedua -duanya dapat memenuhi syarat untuk operasi ketepatan dan kedudukan, termasuk resolusi gerakan yang tinggi, tindak balas cepat, dan saiz kecil. Struktur selari lebih padat dan mengambil sedikit ruang berbanding dengan struktur siri. Kesimpulannya, mekanisme selari yang mematuhi menawarkan kelebihan seperti ketepatan yang tinggi, ketegaran tinggi, struktur padat, simetri yang baik, kelajuan tinggi, beban berat badan yang besar, dan prestasi dinamik yang baik. Oleh kerana platform kedudukan mikro bergantung pada ubah bentuk engsel fleksibel, pilihan bentuk engsel memainkan peranan penting dalam prestasinya. Kajian ini bertujuan untuk merekabentuk empat mekanisme selari yang mematuhi 3-RRR yang berbeza dengan engsel fleksibel dan membandingkan ciri-ciri statik dan dinamik mereka menggunakan perisian analisis unsur terhingga. Hasil analisis ini memberikan pandangan tentang pemilihan bentuk engsel fleksibel untuk mekanisme selari yang patuh.