Proiectare optimă a parametrilor mecanismului hexapod pentru balamale flexibile cu cursă mare de capcană1

Abstract:

Performanța unui mecanism de hexapod cu balamale flexibile cu accident mare de accident mare depinde foarte mult de performanța balamalei flexibile. Pe măsură ce accidentul vascular cerebral crește, rigiditatea în afara axei scade, ceea ce duce la scăderea stabilității și preciziei statice. Această lucrare discută soluția pentru cinematica inversă a mecanismului hexapod, inclusiv lungimea și lungimea de contracție a fiecărei ramuri și unghiul de rotație al fiecărui balamală. În plus, explorează optimizarea parametrilor pentru mecanismul hexapod cu balamale flexibile cu accident mare. Scopul este de a reduce la minimum cerințele de accident vascular cerebral pentru fiecare balamală, în timp ce îndeplinesc în continuare cerințele de spațiu de mișcare ale platformei în mișcare.

Sistemele optice sunt utilizate pe scară largă în câmpurile de inginerie de precizie, cum ar fi microscopie, producție de semiconductor și explorare spațială. Poziționarea precisă a componentelor optice este crucială pentru menținerea preciziei optice. Mecanismul Hexapod oferă o poziționare precisă pentru componentele optice tradiționale folosind balamale flexibile ca perechi cinematice. Aceste balamale au o structură simplă, fără frecare și o precizie ridicată. Cu toate acestea, roboții paraleli tradiționali complet flexibili au spații de lucru limitate, de obicei în intervalul cubic micron. Pentru a obține lovituri mai mari, se poate folosi un mecanism cinematic în două etape. Această abordare crește complexitatea și costurile sistemului. Această lucrare se concentrează pe optimizarea proiectării parametrilor unui mecanism hexapod cu balamale flexibile cu accident mare, cu o aplicație specifică la poziționarea precisă a componentelor optice.

1. Soluție inversă cinematică:

Lucrarea stabilește un model de corp pseudo-rigid al mecanismului de hexapod cu balamală flexibilă. Se presupune că balama flexibilă dintre structura flexibilă este o articulație sferică cu rigiditate rotativă, în timp ce balama flexibilă între structura și platforma fixă ​​este presupusă a fi o balamală universală. Soluția inversă a cinematicii implică determinarea unghiului de rotație al balamalei flexibile. Acest lucru se face prin calcularea matricei de rotație a fiecărei articulații și rezolvarea unghiurilor de rotație a articulațiilor. Rezultatul este un set de soluții inverse pentru cele cinci îmbinări ale fiecărui lanț de ramuri.

2. Optimizarea parametrilor hexapod:

Lucrarea propune un proiect de optimizare a parametrilor pentru mecanismul Hexapod. Obiectivul este de a minimiza deformarea maximă a tuturor balamalelor flexibile în timp ce îndeplinesc cerințele spațiului de lucru. Parametrii de proiectare includ raza cercurilor în care sunt conectate balamalele flexibile, unghiul dintre liniile care conectează anumite puncte și înălțimea dintre platformele fixe și în mișcare. Optimizarea se face prin găsirea sumei minime ponderate a unghiului maxim și a mișcării balamalelor flexibile în diferite combinații de parametri. Rezultatele arată că parametrii de proiectare pot fi clasificați în trei categorii: optimizare orientată spre rotație, ghidată liniară și cuprinzătoare.

În concluzie, această lucrare prezintă un design optim pentru optimizarea parametrilor unui mecanism hexapod cu balamale flexibile cu accident mare. Soluția cinematică inversă este analizată, iar parametrii mecanismului hexapod sunt optimizați pentru a minimiza deformarea balamalei flexibile în timp ce îndeplinesc cerințele spațiului de lucru. Rezultatele demonstrează importanța luării în considerare atât a rotației, cât și a expansiunii în proiectare și evidențiază necesitatea optimizării cuprinzătoare. Rezultatele oferă informații valoroase pentru proiectarea și optimizarea mecanismelor hexapod în aplicațiile care necesită mișcări de accident mare vascular cerebral.