Análisis de reconfiguración y características de un novedoso mecanismo planar de 8 enlaces con DOF variable y cinco modos de movimiento
Autores: Kong, Xianwen; Wang, Jieyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de reconfiguración y características de un novedoso mecanismo planar de 8 enlaces con DOF variable y cinco modos de movimiento
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Variable-dof
Mecanismos
Modos de movimiento
Análisis de reconfiguración
Mecanismo plano
8-enlace
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los mecanismos de grados de libertad variables (DOF) (o cinemato-trópicos) son una clase de mecanismos reconfigurables que tienen diferentes grados de libertad en diferentes modos de movimiento y pueden reconfigurarse sin necesidad de desmontaje. Sin embargo, el número de mecanismos planos de múltiples lazos y DOF variables propuestos es actualmente limitado. Este artículo presenta un nuevo mecanismo plano de 8 eslabones con DOF variables que tiene cinco modos de movimiento. En primer lugar, se describe el mecanismo plano de 8 eslabones con DOF variables. Luego, se realiza un análisis de reconfiguración del mecanismo utilizando un enfoque híbrido que combina métodos de eliminación y geometría algebraica computacional. El análisis revela que el mecanismo de 8 eslabones tiene un modo de movimiento de 2-DOF y cuatro modos de movimiento de 1-DOF. Puede cambiar entre tres modos de movimiento en cuatro configuraciones de transición y entre dos modos de movimiento en las cuatro configuraciones de transición restantes. El artículo también destaca las características geométricas del mecanismo en diferentes modos de movimiento. A diferencia de los mecanismos planos de DOF variables presentados en la literatura, el mecanismo de 8 eslabones propuesto tiene dos juntas inactivas en uno de sus modos de movimiento de 1-DOF. Además, ambos subcadenas cinemáticas cerradas 4R del mecanismo deben aparecer como un par de paralelogramos o un par de antiparalelogramos en el mismo modo de movimiento. Como un subproducto de esta investigación, también se propone un método para factorizar funciones trigonométricas en dos ángulos.
Descripción
Los mecanismos de grados de libertad variables (DOF) (o cinemato-trópicos) son una clase de mecanismos reconfigurables que tienen diferentes grados de libertad en diferentes modos de movimiento y pueden reconfigurarse sin necesidad de desmontaje. Sin embargo, el número de mecanismos planos de múltiples lazos y DOF variables propuestos es actualmente limitado. Este artículo presenta un nuevo mecanismo plano de 8 eslabones con DOF variables que tiene cinco modos de movimiento. En primer lugar, se describe el mecanismo plano de 8 eslabones con DOF variables. Luego, se realiza un análisis de reconfiguración del mecanismo utilizando un enfoque híbrido que combina métodos de eliminación y geometría algebraica computacional. El análisis revela que el mecanismo de 8 eslabones tiene un modo de movimiento de 2-DOF y cuatro modos de movimiento de 1-DOF. Puede cambiar entre tres modos de movimiento en cuatro configuraciones de transición y entre dos modos de movimiento en las cuatro configuraciones de transición restantes. El artículo también destaca las características geométricas del mecanismo en diferentes modos de movimiento. A diferencia de los mecanismos planos de DOF variables presentados en la literatura, el mecanismo de 8 eslabones propuesto tiene dos juntas inactivas en uno de sus modos de movimiento de 1-DOF. Además, ambos subcadenas cinemáticas cerradas 4R del mecanismo deben aparecer como un par de paralelogramos o un par de antiparalelogramos en el mismo modo de movimiento. Como un subproducto de esta investigación, también se propone un método para factorizar funciones trigonométricas en dos ángulos.