Phương pháp phân tích độ cứng của cơ cấu robot song song bị ràng buộc dư có chuyển động Scara

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Các cơ cấu Scara song song thường có 4 nhánh, mỗi nhánh gồm các khớp R, P, U, S được sắp xếp sao cho đầu ra có 3 dịch chuyển và 1 quay (3T1R).

  • Phân tích độ cứng truyền thống gặp khó khăn với cơ cấu bị ràng buộc dư do bài toán tĩnh không xác định.
  • - Phương pháp mới sử dụng phân rã cấu trúc thành các phân đoạn (substructure) gồm khớp và liên kết, sau đó tính năng lượng biến dạng của từng phân đoạn.
  • - Áp dụng định lý Castigliano để tính độ biến dạng tuyến tính và góc của từng nhánh, từ đó xây dựng ma trận độ cứng tổng thể.
  • - Ma trận độ cứng được kiểm chứng bằng mô phỏng FEA với sai số dưới 3%.
  • - Chỉ số CSI được định nghĩa là năng lượng biến dạng nhỏ nhất dưới tác động của lực hoặc mô-men đơn vị, phản ánh khả năng chống biến dạng tại một cấu hình.
  • - CSI có thể dùng để:
  •   + Tối ưu hóa kích thước hình học của cơ cấu.
  •   + Lập kế hoạch đường đi sao cho robot luôn hoạt động trong vùng có độ cứng cao.
  • - Ví dụ minh họa sử dụng cơ cấu 4-PRUR với các thông số hình học cụ thể, cho thấy CSI lớn nhất nằm ở vùng trung tâm không gian làm việc.