Структурный и кинематический анализ изоморфного механизма параллельной структуры для поступательных перемещений выходного звена

Рассмотрен механизм параллельной структуры с тремя степенями свободы, обладающий свойством изоморфности. Передаточное отношение между перемещениями в приводе и выходного звена является постоянной величиной. Это обусловлено тем, что все линейные двигатели расположены параллельно соответствующим осям неподвижной системы координат, и в каждой кинематической цепи есть две вращательные кинематические пары, оси которых параллельны осям соответствующих линейных двигателей. Кроме того, каждая кинематическая цепь имеет две диады, обеспечивающие линейное перемещение ползуна, приводимого в движение винтом, вращаемым соответствующим двигателем. На основе разработанной трехмерной модели выполнен структурный анализ механизма с определением числа степеней свободы и решением задачи о его положениях. Предложенный механизм может быть применен во многих сферах деятельности промышленных предприятий, в том числе в аддитивных технологиях вследствие роста автоматизации, роботизации и развития искусственного интеллекта.

Литература

[1] Gough V.E. Contribution to discussion to papers on research in automobile stability and control and in tyre performance. Proc. Autom. Div. Inst. Mech. Eng., 1956, vol. 57, pp. 392–396.

[2] Stewart D. A platform with six degrees of freedom. Proc. Inst. Mech. Eng., 1965, vol. 180, no. 1, pp. 371–386, doi: https://doi.org/10.1243%2FPIME_PROC_1965_180_029_02

[3] Angeles J. The qualitative synthesis of parallel manipulators. J. Mech. Des., 2004, vol. 126, no. 4, pp. 617–624, doi: https://doi.org/10.1115/1.1667955

[4] Ceccarelli M. Fundamentals of mechanics of robotic manipulations. Kluwer, 2004. 412 p.

[5] Parenti-Castelli V., Innocenti C. Direct displacement analysis for some classes of spatial parallel mechanisms. Proc. 8th CISM IFToMM Symp. on Theory and Practice of Robots and Manipulators. Poland, Cracow, 1990, pp. 123–130.

[6] Ганиев Р.Ф., Глазунов В.А. Актуальные проблемы машиноведения и пути их решения. Справочник. Инженерный журнал. Приложение, 2015, № 11, с. 1–16.

[7] Глазунов В.А. Современные проблемы науки о машинах. Москва-Ижевск, ИКИ, 2016. 64 с.

[8] Глазунов В.А., Духов А.В., Шептунов С.А. и др. Манипуляционные механизмы параллельной структуры и некоторые их применения в медицине. Качество. Инновации. Образование, 2016, № S2, с. 84–87.

[9] Gosselin C.M., Kong X., Foucault S., et al. A fully decoupled 3-dof translational parallel mechanism. Parallel Kinematic Machines Int. Conf. Germany, Chemnitz, 2004, pp. 595–610.

[10] Kong X., Gosselin C. Type synthesis of parallel mechanisms. Springer, 2007. 275 p.

[11] Kong X., Gosselin C.M. Type synthesis of linear translational parallel manipulators. In: Advances in robot kinematics — theory and applications. Boston, Kluwer Academic Publishers, 2002, pp. 411–420.

[12] Глазунов В.А., Колискор А.Ш., Крайнев А.Ф. Пространственные механизмы параллельной структуры. Москва, Наука, 1991. 95 с.

[13] Glazunov V.A., Rashoyan G.V., Aleshin A.K., et al. Structural synthesis of spatial l-coordinate mechanisms with additional links for technological robots. In: Advances in artificial systems for medicine and education II. Springer, 2019, pp. 683–691.

[14] 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, № 5, с. 16–25.

[15] Ганиев Р.Ф., Касилов В.П., Глазунов В.А. и др. Пространственный механизм со стабилизирующими кинематическими цепями Патент РФ 133045. Заявл. 04.04.2013, опубл. 10.10.2013.