Primerjava uspešnosti tristopenjskih platform za mikro-položaj za popolno krožno, 1

Izvleček:

Ta študija se osredotoča na analizo vpliva različnih prilagodljivih tečajev na delovanje platforme za mikro-položaj. Statične in dinamične značilnosti platform s popolnim krogom, elipso, pravim kotom in trikotnimi prilagodljivimi tečaji se primerjajo z uporabo programske opreme za končne elemente ANSYS. Naslednji zaključki so iz analize: različne platforme kažejo različne ravni prožnosti, pri čemer je desna kota tečaja najbolj prilagodljiva in trikotna platforma za tečaje najmanj prilagodljiva. Popolni krog in fleksibilni tečaji Ellipse imajo podobno prilagodljivost. Oblika tečaja bistveno vpliva na delovanje gibanja platforme, pri čemer ima desna kota fleksibilna platforma tečaja manjši kot vrtenja v primerjavi z drugimi platformami. Med različnimi platformami tečajev obstajajo razlike v občutljivosti za premikanje, pri čemer ima krožna platforma za tečaje večjo občutljivost v vseh smereh. Prilagodljiva oblika tečaja vpliva tudi na naravno frekvenco platforme, pri čemer ima desna kota tečaja platformo najmanjšo naravno frekvenco in trikotno platformo tečaja, ki ima največjo. Popolni krog in fleksibilni tečaji Elipse kažejo podobno fleksibilnost v smislu naravne frekvence. Glede na uspešnost različnih fleksibilnih platform za tečaje krožna platforma za tečaje prikazuje boljše splošne zmogljivosti.

Mikro-nano na ravni pozicioniranja igrajo ključno vlogo na različnih področjih, kot so natančna obdelava, natančno merjenje, mikroelektronska inženiring, bioinženiring, nanoznanost in tehnologija. Te platforme zahtevajo natančnost pozicioniranja na mikro nano, odlično stabilnost, togost in hiter odziv. Skladni mehanizmi, ki namesto tradicionalnih kinematičnih parov uporabljajo prilagodljive tečaje, so se pojavili kot nova vrsta prenosne strukture. Uporabljajo elastično deformacijo fleksibilnih tečajev za prenos gibanja in sile, ki ponujajo prednosti, kot so mehansko trenje, brez vrzeli, visoka občutljivost gibanja in preprosta obdelava. Skladni mehanizmi so še posebej primerni za mehanizme prenosa na področju natančnosti. Skladen mehanizem tesno deluje z vzporednim mehanizmom, ki krepi in dopolnjuje prednosti in slabosti skladnega mehanizma. Kombinacija obeh lahko ustreza zahtevam za natančno delovanje in pozicioniranje, vključno z visoko ločljivostjo gibanja, hitrim odzivom in majhnostjo. Vzporedna struktura je bolj kompaktna in zavzame manj prostora v primerjavi s serijsko strukturo. Za zaključek, skladni vzporedni mehanizmi ponujajo prednosti, kot so visoka natančnost, visoka togost, kompaktna struktura, dobra simetrija, velika hitrost, velika obremenitev samo-teže in dobra dinamična zmogljivost. Ker se platforma za mikro namestitev opira na deformacijo fleksibilnih tečajev, ima izbira tečaje oblike ključno vlogo pri njegovi uspešnosti. Namen te študije je oblikovati štiri različne vzporedne mehanizme, skladne s 3-RRR s prilagodljivimi tečaji in primerjati njihove statične in dinamične značilnosti z uporabo programske opreme za analizo končnih elementov. Rezultati te analize omogočajo vpogled v izbiro prilagodljivega tečaje za skladne vzporedne mehanizme.