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Un mecanismo paralelo compliant desacoplado de 6 grados de libertad con características dinámicas optimizadas utilizando una estructura celular

Autores: Pham, Minh Tuan; Yeo, Song Huat; Teo, Tat Joo; Wang, Pan; Nai, Mui Ling Sharon

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Un mecanismo paralelo compliant desacoplado de 6 grados de libertad con características dinámicas optimizadas utilizando una estructura celular


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Mecanismo
Movimientos desacoplados
Propiedades dinámicas
Rigidez
Espacio de trabajo
Estructura celular

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo presenta un novedoso mecanismo paralelo compliant de seis grados de libertad (DOF) con movimientos de salida desacoplados, un amplio espacio de trabajo de >=6 mm para traducciones y >=12 grados para rotaciones, rigidez optimizada y propiedades dinámicas. El rango de trabajo y la capacidad de desacoplamiento de movimiento del CPM de seis DOF se verifican experimentalmente, y se demuestra que las propiedades mecánicas son predecibles. El CPM propuesto se sintetiza aplicando el método de optimización estructural basado en vigas junto con los criterios para lograr la capacidad de desacoplamiento de movimiento. Para mejorar el comportamiento dinámico del CPM, se utiliza una estructura celular para diseñar su efector final. Los resultados obtenidos muestran que el rendimiento dinámico del CPM con efector final celular se mejora significativamente con un aumento del 33% de la primera frecuencia de resonancia en comparación con el diseño inicial. Las prestaciones del prototipo impreso en tres dimensiones (3D) se evalúan experimentalmente en términos de características mecánicas y movimientos desacoplados. Los resultados obtenidos muestran que la rigidez real y las propiedades dinámicas coinciden con las predicciones, con la mayor desviación de aproximadamente el 10.5%. La capacidad de desacoplamiento de movimiento del CPM también se demuestra, ya que casi toda la energía de entrada (>99.5%) genera los movimientos de salida deseados, mientras que la energía que causa movimientos parasitarios es solo menor.

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