محور آنی دوران مفصل‌های خمشی و تحلیل سینماتیک سرعت میکروهگزاپاد با استفاده از تئوری پیچ‌واره

Abstract

در این مقاله، ربات میکروهگزاپاد جهت بکارگیری به عنوان میکرومانیپولیتور معرفی می‌گردد. ابتدا به بررسی مکانیزم موازی هگزاپاد و تغییراتی که نیاز است در آن جهت افزایش دقت موقعیت‌دهی و حذف عواملی نظیر لقی و اصطکاک در مفصل‌ها ایجاد شود، پرداخته می‌شود. برای این منظور پس از مقیاس نمودن هگزاپاد، مفصل‌های کروی و یونیورسال با مفصل‌های خمشی نوع میله‌ای در مکانیزم میکروهگزاپاد جایگزین می‌شود. سپس به بررسی درجات آزادی مفصل‌های خمشی میله‌ای پرداخته شده وپس از آن محور آنی دوران مفصل‌های خمشی به ازاء هر پیچه‌ی محدود سکوی متحرک بدست می‌آید و نشان داده می‌شود که زنجیره‌ی سینماتیک هر پایه میکروهگزاپاد را می‌توان به صورت دو مفصل کروی و یک محرک خطی در نظر گرفت؛ البته با این تفاوت نسبت به هگزاپاد که محل محور آنی دوران مفصل‌های خمشی آن با تغییر پیچه‌ی محدود سکوی متحرک مرتباً تغییر می‌کند. سپس روابط حاکم بر سینماتیک سرعت میکروهگزاپاد، با استفاده از تئوری پیچ‌واره استخراج شد. بعلاوه توسط روابط تحلیلی برای حرکت خطی سکوی متحرک با سرعت ثابت و نیز شتاب ثابت و همچنین حرکت با سرعت ثابت بر مسیر دایره‌ای، سرعت محرک‌ها محاسبه گردید. نتایج بدست آمده به وسیله‌ی تحلیل المان محدود مورد صحت‌سنجی قرار گرفت و نشان داد که تطابق بسیار خوبی بین آنها برقرار می‌باشد.