Büyük İnme için Hexapod Mekanizma Parametrelerinin Optimal Tasarımı Esnek Hinge_hinge Bilgi_talls

Soyut:

Büyük strok esnek bir menteşe hekzapod mekanizmasının performansı, esnek menteşenin performansına dayanır. Esnek menteşede daha büyük bir strok, daha düşük eksen dışı sertliğe neden olur, böylece mekanizmanın genel statik stabilitesini, sertliğini ve doğruluğunu azaltır. Bu makale, her bir dal zincirinin genişlemesi ve kasılma uzunluğu ve her menteşenin dönüş açısı dahil olmak üzere heksapod mekanizmasının ters kinematik çözeltisini tartışmaktadır. Buna dayanarak, büyük vuruşlu tamamen esnek bir menteşeye sahip heksapod mekanizmasının parametreleri, hareket alanı hareket alanı gereksinimlerini karşılarken her menteşenin inme gereksinimlerini en aza indirmek için optimize edilmiştir.

Optik sistemler, optik mikroskoplar, yarı iletken üretimi ve uzay araştırmaları gibi çeşitli ultra hassas mühendislik alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Optik yolun doğruluğunu sağlamak için optik bileşenler için hassas konumlandırma sistemleri gereklidir. Uzay küresel optik teleskopu (spot) gibi büyük belirleyici uzay teleskoplarının alt mirror eklenmesinin konumlandırma doğruluğu gereksinimleri son derece yüksektir. Bilyalı eklemler ve evrensel eklemler gibi kinematik çiftlere sahip geleneksel paralel robotlar, optik bileşenlerin hassas konumlandırılması için kullanılır. Bununla birlikte, bu mekanizmalar hassasiyet kaybına neden olabilir. Bunun üstesinden gelmek için, kinematik çiftler olarak esnek menteşelere sahip yeni bir paralel robot türü geliştirildi. Esnek menteşeler, basit bir yapı, sürtünme ve yüksek hassasiyet gibi avantajlar sunar ve son derece hassas ve doğru sistemler sağlar. Bununla birlikte, geleneksel tamamen esnek paralel robotlar, çoğunlukla kübik mikron seviyesinde sınırlı çalışma alanına sahiptir. Daha büyük bir vuruş elde etmek için, sistem karmaşıklığını ve maliyetini artıran iki aşamalı kinematik mekanizmalar kullanılır. Bunu ele almak için araştırmacılar büyük vuruşlarla esnek paralel robotlar geliştirdiler. Bu makale, optik bileşenlerin hassas konumlandırılması için büyük strok esnek bir menteşe hekzapod mekanizmasının parametre optimizasyon tasarımına odaklanmaktadır.

Kinematik ters çözüm:

Esnek menteşe heksapod mekanizmasının sahte bir rigid gövde modeli kurulur ve esnek menteşenin dönme sertliğine sahip küresel bir eklem olduğu varsayılır. Ters kinematik çözeltisi, her dal zincirinin genişleme ve kasılma uzunluğunun ve her menteşenin dönüş açısının belirlenmesini içerir. Her dal zincirinin dönme matrisi hesaplanır ve esnek menteşelerin dönüş açıları elde edilir. Bilinen dönme matrisleri ile, her dal zincirinin genel rotasyon matrisi hesaplanır. Her bir eklemin başlangıç ​​pozisyonuna göre dönme açıları daha sonra belirlenebilir. Ortak hareket miktarları veya açıları, başlangıç ​​pozisyonları veya tutumları elde edilen değerlerden çıkarılarak elde edilebilir.

Hexapod parametre optimizasyonu:

Hexapod mekanizması parametrelerinin optimizasyon tasarımı, çalışma alanı gereksinimlerini karşılarken esnek menteşelerin maksimum deformasyonunu en aza indirmeyi amaçlamaktadır. Tasarım parametreleri, sabit ve hareketli platformları bağlayan dairelerin yarıçapını, sabit ve hareketli platformlar arasındaki yüksekliği ve açıları içerir. Optimizasyon işlemi, farklı platform parametre kombinasyonları için esnek menteşelerin maksimum dönme açısını ve hareketini bulmayı içerir. Bu maksimum değerlerin ağırlık toplamı hesaplanır ve en küçük ağırlık toplamına neden olan platform parametreleri optimal olarak kabul edilir. Tasarım parametreleri, atanan ağırlıklara göre üç kategoride sınıflandırılabilir.