Optimalna zasnova parametrov mehanizma Hexapod za velike poteze fleksibilno tečaje_hinge znanje_talls1

Izvleček:

Učinkovitost velikega udarnega fleksibilnega mehanizma heksapoda tečaja je močno odvisna od zmogljivosti fleksibilnega tečaja. Ko se možganska kap povečuje, se togost zunaj osi zmanjšuje, kar vodi do zmanjšane statične stabilnosti in natančnosti. Ta članek obravnava rešitev za inverzno kinematiko mehanizma heksapoda, vključno s širitvijo in dolžino krčenja vsake veje in kotom vrtenja vsakega tečaja. Poleg tega raziskuje optimizacijo parametrov za veliki merilni mehanizem heksapoda z velikimi udarci. Cilj je zmanjšati zahteve po možganski kapi za vsak tečaj, hkrati pa še izpolnjevati zahteve gibanja premikajoče se platforme.

Optični sistemi se pogosto uporabljajo na natančnih inženirskih poljih, kot so mikroskopija, proizvodnja polprevodnikov in raziskovanje prostora. Natančno namestitev optičnih komponent je ključnega pomena za ohranjanje optične natančnosti. Mehanizem heksapoda ponuja natančno pozicioniranje tradicionalnih optičnih komponent z uporabo fleksibilnih tečajev kot kinematičnih parov. Ti tečaji imajo preprosto strukturo, brez trenja in visoke natančnosti. Vendar imajo tradicionalni popolnoma prilagodljivi vzporedni roboti omejene delovne prostore, običajno v kubičnem mikronu. Za doseganje večjih udarcev je mogoče uporabiti dvostopenjski kinematični mehanizem. Ta pristop povečuje kompleksnost in stroške sistema. Ta članek se osredotoča na optimizacijo parametra zasnove velikega prožnega mehanizma heksapoda s tečajem, s posebno uporabo za natančno pozicioniranje optičnih komponent.

1. Kinematika inverzna rešitev:

V prispevku je vzpostavljen psevdo trdni karoserijski model prilagodljivega mehanizma heksapoda. Domneva se, da je prožen tečaj med opornico in premikajočo se platformo sferični spoj z rotacijsko togostjo, medtem ko se za prožen tečaj med opornico in fiksno platformo domneva, da je univerzalni tečaj. Inverzna raztopina kinematike vključuje določitev kota vrtenja fleksibilnega tečaja. To se naredi z izračunom matrike vrtenja vsakega sklepa in reševanjem za kote vrtenja sklepa. Rezultat je niz obratnih rešitev za pet sklepov vsake veje.

2. Optimizacija parametrov heksapoda:

Dokument predlaga zasnovo optimizacije parametrov za mehanizem Hexapod. Cilj je zmanjšati največjo deformacijo vseh prilagodljivih tečajev med izpolnjevanjem zahtev delovnega prostora. Parametri oblikovanja vključujejo polmer krogov, kjer so priključeni fleksibilni tečaji, kot med črtami, ki povezujejo določene točke, in višino med fiksno in premikajočo se platformo. Optimizacija se izvede z iskanjem najmanjše tehtane vsote največjega kota in gibanja fleksibilnih tečajev v različnih kombinacijah parametrov. Rezultati kažejo, da je mogoče oblikovalske parametre razvrstiti v tri kategorije: rotacijsko usmerjeno, linearno vodeno in celovito optimizacijo.

Za zaključek ta članek predstavlja optimalno zasnovo za optimizacijo parametrov velikega prožnega mehanizma heksapoda s tečajem. Analizirana je inverzna kinematična rešitev, parametri mehanizma Hexapod pa so optimizirani, da se čim bolj zmanjša deformacija prožnega tečaja, medtem ko izpolnjuje zahteve delovnega prostora. Rezultati kažejo na pomen upoštevanja vrtenja in širitve v zasnovi in ​​poudarjajo potrebo po celoviti optimizaciji. Ugotovitve zagotavljajo dragocen vpogled v načrtovanje in optimizacijo mehanizmov Hexapod v aplikacijah, ki zahtevajo velike gibe.