Оптимальна конструкція параметрів механізму гексапод

Абстрактний:

Продуктивність гнучкого механізму шестикутника шестикутника значною мірою покладається на продуктивність гнучкої петлі. Більший інсульт у гнучкому шарнірі призводить до нижньої жорсткості поза осі, тим самим знижуючи загальну статичну стабільність, жорсткість та точність механізму. У цьому документі розглядається зворотний кінематичний розчин механізму гексапода, включаючи розширення та довжину скорочення кожної гілки та кут обертання кожного шарніра. Виходячи з цього, параметри механізму гексапода з великотворним повністю гнучким шарніром оптимізовані, щоб мінімізувати вимоги інсульту кожного шарніра під час відповідності вимогам рухомого простору, що рухається.

Оптичні системи широко використовуються в різних ультра-точних інженерних полях, таких як оптичні мікроскопи, виробництво напівпровідників та дослідження космосу. Для того, щоб забезпечити точність оптичного шляху, для оптичних компонентів необхідні точні системи позиціонування. Вимоги щодо точності позиціонування сплайсингу субміруру з великими спарованими космічними телескопами, такими як космічний сферичний оптичний телескоп (пляма), надзвичайно високі. Традиційні паралельні роботи з кінематичними парами, такими як кулькові суглоби та універсальні суглоби, використовуються для точного розташування оптичних компонентів. Однак ці механізми можуть спричинити втрату точності. Щоб подолати це, був розроблений новий тип паралельного робота з гнучкими петлями, як кінематичні пари. Гнучкі петлі пропонують такі переваги, як проста структура, без тертя та висока точність, що забезпечує дуже точні та точні системи. Однак традиційні повністю гнучкі паралельні роботи мають обмежений робочий простір, в основному на рівні кубічних мікрон. Для досягнення більшого інсульту часто використовуються двоступеневі кінематичні механізми, що збільшує складність та вартість системи. Для вирішення цього дослідники розробили гнучкі паралельні роботи з великими ударами. У цьому документі зосереджено проект оптимізації параметрів високопродуктивного гнучкого механізму шестикутного шарніра для точного розташування оптичних компонентів.

Кінематика зворотного рішення:

Встановлюється псевдовипускна модель тіла гнучкого механізму гексапода шарнірного шарніра, і гнучка шарнір вважається сферичним суглобом із жорсткістю обертання. Зворотний розчин кінематики передбачає визначення розширення та довжини скорочення кожної гілки та кута обертання кожного шарніра. Обчислюється матриця обертання кожної гілки ланцюга, і отримують кути обертання гнучких петель. З відомими матрицями обертання обчислюється загальна матриця обертання кожної гілкової ланцюга. Потім можна визначити кути обертання кожного суглоба відносно початкового положення. Сума руху суглоба або кути можна отримати шляхом віднімання початкових положень або ставлення від отриманих значень.

Оптимізація параметрів гексапода:

Конструкція оптимізації параметрів механізму гексапода має на меті мінімізувати максимальну деформацію гнучких петель під час задоволення вимог робочої області. Параметри дизайну включають радіус кіл, що з'єднують фіксовані та рухомі платформи, висоту між фіксованими та рухомими платформами та кутами. Процес оптимізації передбачає пошук максимального кута обертання та руху гнучких петель для різних комбінацій параметрів платформи. Обчислюється вага цих максимальних значень, а параметри платформи, що призводять до найменшої ваги, вважаються оптимальними. Параметри проектування можна класифікувати на три категорії на основі ваг, присвоєних для