Кинематический анализ механизма параллельно-последовательной структуры с пятью степенями свободы

Синтезирован механизм параллельно-последовательной структуры с пятью степенями свободы, способный решать задачу обработки объектов, имеющих протяженный размер в одном направлении. При этом рассматриваемый механизм может обладать высокой нагрузочной способностью. Соответствующие задачи связаны с изготовлением лопаток турбин реактивных двигателей, а также с вертебральными операциями (на позвоночнике человека). Движение вдоль координаты, которая связана с большими размерами обрабатываемого объекта, обеспечивается с помощью начальной поступательной пары, снабженной двигателем. Затем следует плоский частичный плоский механизм параллельной структуры с тремя степенями свободы, далее — вращательная кинематическая пара. Выполнен кинематический анализ рассматриваемого механизма, решена обратная задача о его положениях. При решении задачи о скоростях механизма параллельно-последовательной структуры применен метод Анджелеса–Гослена, предназначенный для механизмов параллельной структуры. Приведены результаты численного эксперимента.

Литература

[1] Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 г. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1662-р.

[2] Ганиев Р.Ф., Глазунов В.А., Филиппов Г.С. Актуальные проблемы машиноведения и пути их решения. Волновые и аддитивные технологии, станкостроение, роботохирургия. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2018, т. 5, с. 16–25, doi: 10.31857/S023571190001553-9

[3] Глазунов В.А. Механизмы параллельной структуры и их применение: робототехнические, технологические, медицинские, обучающие системы. Москва-Ижевск, Институт компьютерных исследований, 2018. 1036 с.

[4] Филиппов Г.С., Глазунов В.А., Лактионова М.М., Терехова А.Н., Гаврилина Л.В. Разработка механизмов параллельной структуры с пятью степенями свободы для ортопедических операций и аддитивных технологий. Машиностроение и инженерное образование, 2018, т. 4, № 57, с. 2–11.

[5] Григорьянц А.Г., Третьяков Р.С., Фунтиков В.А. Повышение качества поверхностных слоев деталей, полученных лазерной аддитивной технологией. Технология машиностроения, 2015, т. 10, с. 68–73.

[6] Ганиев Р.Ф., Глазунов В.А. Манипуляционные механизмы параллельной структуры и их приложения в современной технике. Доклады Академии наук, 2014, т. 459, № 4, с. 428–431, doi: 10.7868/S086956521434009X

[7] Глазунов В.А., Филиппов Г.С., Петраков А.А., Царьков А.В. Разработка новых механизмов для современных робототехнических систем, предназначенных для технологических, медицинских, аддитивных и диагностических устройств. В кн.: Новые механизмы в современной робототехнике. Москва, ТЕХНОСФЕРА, 2018, с. 131–143.

[8] Филиппов Г.С., Глазунов В.А., Ласточкин А.Б. Механизм параллельной структуры с 5 степенями свободы для вертебральных операций и аддитивных технологий. Справочник. Инженерный журнал, 2018, т. 10, с. 55–60, doi: 10.14489/hb.2018.10.pp.055-060

[9] Gosselin C.M., Angeles J. Singularity analysis of closed-loop kinematic chains. IEEE Transactions on Robotics and Automatics, 1990, vol. 6(3), pp. 281–290, doi: 10.1109/70.56660

[10] Хейло С.В. Решение задачи о скоростях манипулятора с тремя степенями свободы с применением теории винтов. Проблемы машиностроения и автоматизации, 2011, № 1, с. 77–81.