Порівняння продуктивності трьох градусів фредумних мікропозиційних платформ для ідеального кругового, 1

Абстрактний:

Це дослідження зосереджено на аналізі впливу різних гнучких форм шарнірів на продуктивність мікропозиційної платформи. Статичні та динамічні характеристики платформ з ідеальним колом, еліпсом, прямим кутом та трикутними гнучкими петельними петлями порівнюються за допомогою програмного забезпечення кінцевих елементів ANSYS. З аналізу зроблені наступні висновки: різні платформи демонструють різні рівні гнучкості, причому платформа з правою кутом є найбільш гнучкою, а трикутна платформа шарнірів-найменш гнучкою. Ідеальне коло та еліпс гнучкі петлі мають подібну гнучкість. Форма шарніру суттєво впливає на продуктивність руху платформи, при цьому правий кутовий гнучкий шарнір має менший кут обертання порівняно з іншими платформами. Існують відмінності в чутливості до переміщення між різними шарнірними платформами, при цьому кругова платформа шарнірів демонструє більш високу чутливість у всіх напрямках. Гнучка форма шарніру також впливає на природну частоту платформи, при цьому платформа з правою кутом має найменшу природну частоту та трикутну платформу шарніра, що має найбільшу. Ідеальне коло та еліпс гнучкі петлі демонструють подібну гнучкість з точки зору природної частоти. Враховуючи продуктивність різних гнучких платформ для шарнірів, кругова платформа шарніру демонструє кращу загальну продуктивність.

Мікро-нано-рівні робочі позиції відіграють вирішальну роль у різних галузях, таких як точність обробки, вимірювання точності, інженерія мікроелектроніки, біоінженерія, нанонаука та технології. Ці платформи потребують точності позиціонування мікро-нано-рівня, відмінної стабільності, жорсткості та швидкої реакції. Сумісні механізми, які використовують гнучкі петлі замість традиційних кінематичних пар, стали новим типом структури передачі. Вони використовують еластичну деформацію гнучких петель для передачі руху та сили, пропонуючи такі переваги, як відсутність механічного тертя, відсутність розриву, чутливості до високого руху та проста обробка. Сумісні механізми особливо придатні для механізмів передачі в галузі точного позиціонування. Сумісний механізм тісно співпрацює з паралельним механізмом, який зміцнює та доповнює переваги та недоліки сумісного механізму. Поєднання двох може відповідати вимогам щодо точності та позиціонування, включаючи високу роздільну здатність руху, швидку реакцію та невеликий розмір. Паралельна структура є більш компактною і займає менше місця порівняно зі структурою серії. На закінчення, сумісні паралельні механізми пропонують такі переваги, як висока точність, висока жорсткість, компактна структура, хороша симетрія, висока швидкість, велике навантаження само ваги та хороші динамічні показники. Оскільки мікропозиційна платформа покладається на деформацію гнучких петель, вибір форми шарніру відіграє вирішальну роль у його виконанні. Це дослідження має на меті розробити чотири різних 3-RRR, сумісні з паралельними механізмами з гнучкими петлями та порівняти їх статичні та динамічні характеристики за допомогою програмного забезпечення для аналізу кінцевих елементів. Результати цього аналізу дають уявлення про відбір гнучкої форми шарніра для сумісних паралельних механізмів.