Análisis de Cinemática y Dinámica de un Mecanismo Paralelo 3UPS-UPU-S
Autores: Zhao, Jing-Shan; Sun, Xiao-Cheng; Wei, Song-Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de Cinemática y Dinámica de un Mecanismo Paralelo 3UPS-UPU-S
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Dos rotaciones
Grados de libertad
Mecanismo paralelo
Subcadenas cinemáticas
Coordenadas de tornillo
Modelado dinámico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se presenta un mecanismo paralelo con dos grados de libertad rotacionales y cinco subcadenas cinemáticas (3UPS-UPU-S) (U, P y S representan juntas universales, juntas prismáticas y juntas esféricas) para un producto aeroespacial, y se analizan posteriormente sus características cinemáticas y dinámicas. Los análisis cinemáticos y dinámicos de este mecanismo se llevan a cabo en coordenadas de tornillo. En primer lugar, se realiza la cinemática inversa a través de las ecuaciones cinemáticas establecidas por los tornillos de velocidad de cada junta para obtener la posición, la postura y la velocidad de cada junta dentro del mecanismo. Luego, se propone un método de modelado dinámico con teoría de tornillos para sistemas de múltiples cuerpos. En este método, los tornillos de momento se establecen mediante el momento y el momento de impulso de acuerdo con los fundamentos de los tornillos. Al utilizar los parámetros cinemáticos de las juntas, se puede llevar a cabo el análisis dinámico a través de las ecuaciones dinámicas formadas por los tornillos de momento y los tornillos de fuerza. Este método unifica los análisis cinemáticos y dinámicos al expresar todos los parámetros en forma de tornillo. El enfoque puede emplearse en el desarrollo de dinámicas computacionales debido a su procedimiento de análisis simplificado y directo y su alta adaptabilidad para diferentes tipos de sistemas de múltiples cuerpos.
Descripción
En este artículo, se presenta un mecanismo paralelo con dos grados de libertad rotacionales y cinco subcadenas cinemáticas (3UPS-UPU-S) (U, P y S representan juntas universales, juntas prismáticas y juntas esféricas) para un producto aeroespacial, y se analizan posteriormente sus características cinemáticas y dinámicas. Los análisis cinemáticos y dinámicos de este mecanismo se llevan a cabo en coordenadas de tornillo. En primer lugar, se realiza la cinemática inversa a través de las ecuaciones cinemáticas establecidas por los tornillos de velocidad de cada junta para obtener la posición, la postura y la velocidad de cada junta dentro del mecanismo. Luego, se propone un método de modelado dinámico con teoría de tornillos para sistemas de múltiples cuerpos. En este método, los tornillos de momento se establecen mediante el momento y el momento de impulso de acuerdo con los fundamentos de los tornillos. Al utilizar los parámetros cinemáticos de las juntas, se puede llevar a cabo el análisis dinámico a través de las ecuaciones dinámicas formadas por los tornillos de momento y los tornillos de fuerza. Este método unifica los análisis cinemáticos y dinámicos al expresar todos los parámetros en forma de tornillo. El enfoque puede emplearse en el desarrollo de dinámicas computacionales debido a su procedimiento de análisis simplificado y directo y su alta adaptabilidad para diferentes tipos de sistemas de múltiples cuerpos.