Разработка одноподвижных механизмов параллельной структуры с круговой направляющей

Разработаны одноподвижные пространственные механизмы параллельной структуры с круговой направляющей по типу гексапода. При синтезе этих механизмов применен новый способ, заключающийся в объединении плоского механизма, служащего в качестве горизонтально расположенного подвижного основания, и пространственных кинематических цепей, включающих в себя соединительные и выходные звенья (платформы). Плоский механизм основания выполнен с шестью кинематическими цепями, оканчивающимися каретками, на которые вертикально установлены соединительные звенья пространственных цепей. Положение выходных звеньев разработанных механизмов контролируется единственным приводом, расположенным в центре круговой направляющей. Механизмы воспроизводят разные траектории движения выходных звеньев при изменении длины единственного звена в каждой кинематической цепи механизма основания. Представленные механизмы целесообразно применять при пространственной ориентации различных объектов и проведении циклических операций. Кинематические схемы таких механизмов могут быть использованы при создании медицинских устройств, ориентационных платформ для обработки элементов и деталей машин, а также при конструировании вибростендов.

Литература

[1] Глазунов В.А., Колискор А.Ш., Крайнев А.Ф. Пространственные механизмы параллельной структуры. Москва, Наука, 1991. 96 с.

[2] Kong X., Gosselin C.M. Type synthesis of parallel mechanisms. Berlin Heidelberg, Springer, 2007. 276 p.

[3] Глазунов В.А., Чунихин А.Ю. Развитие механизмов параллельной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2014, № 3, с. 37–43.

[4] Ceccarelli M. Fundamentals of mechanics of robotic manipulation. Springer Science & Business Media, 2004. 312 p.

[5] Хейло С.В., Глазунов В.А., Ширинкин М.А., Календарев А.В. Возможные применения механизмов параллельной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2013, № 5, с. 19–24.

[6] Dvornikov L.T., Fomin A.S. Development of the basic conditions for division of mechanisms into subfamilies. Procedia Engineering, 2016, vol. 150, pp. 882–888, doi: 10.1016/j.proeng.2016.07.038

[7] Дворников Л.Т. Опыт структурного синтеза механизмов. Теория механизмов и машин, 2004, № 2, т. 2, с. 3–17. URL: http://tmm.spbstu.ru/4/dvornikov.pdf (дата обращения 15 апреля 2018).

[8] Glazunov V., Kraynev A. Design and singularity criteria of parallel manipulators. CISM International Centre for Mechanical Sciences, Courses and Lectures, 2006, vol. 487, pp. 15–22, doi: 10.1007/3-211-38927-X_4

[9] Franci R., Parenti-Castelli V., Belvedere C., Leardini A. A new one-DOF fully parallel mechanism for modelling passive motion at the human tibiotalar joint. Journal of Biomechanics, 2009, vol. 42(10), pp. 1403–1408, doi: 10.1016/j.jbiomech.2009.04.024

[10] Fomin A., Glazunov V., Didenko V., Paik J. The design of a new rotary hexapod with a single active degree of freedom. Proceedings of the 5th IFToMM International Symposium on Robotics Mechatronics, Sydney, Australia, 2017, pp. 1–8.

[11] Брискин Е.С., Калинин Я.В. Об энергетически эффективных алгоритмах движения шагающих машин с цикловыми движителями. Известия РАН. Теория и системы управления, 2011, № 2, с. 170–176.

[12] Rooney T., Pearson M., Welsby J., Horsfield I., Sewell R., Dogramadzi S. Artificial active whiskers for guiding underwater autonomous walking robots. The 14th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, Paris, 6–8 September, 2011, pp. 1–6. Available at: http://eprints.uwe.ac.uk/16101 (accessed 15 May 2018).

[13] Алешин А.К., Глазунов В.А., Оффер Ш., Рашоян Г.В., Скворцов С.А., Ласточкин А.Б. Анализ элементарных перемещений манипулятора параллельной структуры с круговой направляющей на основе дифференцирования уравнений связи. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2016, № 5, c. 17–21.

[14] Yau C.L. Systems and methods employing a rotary track for machining and manufacturing. US Patent no. 6196081, 2001.

[15] Bonev I.A., Gosselin C.M. Geometric algorithms for the computation of the constant-orientation workspace and singularity surfaces of a special 6-RUS parallel manipulator. Proceedings of ASME Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, 2002, vol. 5A, pp. 505–514.

[16] Рашоян Г.В., Ласточкин А.Б., Глазунов В.А. Кинематический анализ пространственного механизма параллельной структуры с круговой направляющей. Проблемы машиностроения и автоматизации, 2014, № 2, c. 20–26.

[17] Shchokin B., Janabi-Sharifi F. Design and kinematic analysis of a rotary positioner. Robotica, 2007, vol. 25, no. 1, pp. 75–85, doi: 10.1017/S0263574706003006

[18] Фомин А.С. Структурный анализ манипуляторов с круговой направляющей. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2017, № 12, ч. 2, с. 238–241. URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12026 (дата обращения 20 июня 2018).