К ЗАДАЧЕ О СОЗДАНИИ ПЛАТФОРМЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ

Авторы
Файлы

Шерстюк А.В. Полосухин А.В. Статья в формате PDF 505 KB

В последние десятилетия широкий интерес в теории машин вызывают так называемые платформенные механизмы, или механизмы с параллельными ветвями. Сравнительно недавно такие механизмы стали называть гексаподами. Товарный знак «гексапод» (англ. - hexapod) был зарегистрирован компанией Geodetic Technology. Гексапод (Hexapod) (от греческого слова «έξι - exi», что означает «шесть» и слова «podos», что означает «нога») - это шестиногий робот, представляющий собой конструкцию, построенную на мехотронных модулях линейного движения, в основе которых лежат механизмы с параллельными ветвями. Т.к. положение любого тела в прострaнcтве может быть заданно шестью координатами, то именно шестью независимыми движениями ведущих звеньев можно обеспечить их функционирование. Первый такой механизм - платформа Стюарта была запатентована в 1965 г. [1].

Применительно к механизмам с параллельными ветвями очевидными являются следующие соображения [2]:

Платформа таких механизмов есть наиболее сложное базисное звено цепи, т.е. может быть принято за τ-угольник;
Число ветвей цепи γ определяется сложностью τ - угольника, т.е. τ = γ, при этом речь о параллельных ветвях может идти лишь в случае, когда τ ≥ 2;
Если ветви цепи одинаковы, то число звеньев в каждой ветви n_в есть общее число звеньев цепи, кроме платформы (n - 1) отнесенное к τ, т.е. , а число кинематических пар в каждой ветви цепи , где p - общее число кинематических пар цепи.

Любая кинематическая цепь может быть описана универсальной структурной системой вида:

(1)

где τ - число геометрических элементов (кинематических пар) наиболее сложного базисного звена цепи (τ-угольника); n_i - число звеньев, добавляющих в цепь по i кинематических пар; n - общее число звеньев цепи; m - число общих связей, накладываемых на цепь (по Добровольскому В.В.); k - класс применяемых кинематических пар.

Решение системы (1) пригодно для синтеза любых кинематических цепей, включая цепи с параллельными ветвями.

Если использовать дополнительные платформы, которым будет задаваться движения относительно первой платформы посредством кинематических ветвей (рисунок), то на выходном звене получится абсолютно уникальное движение. Т.о, комбинируя механизмы с параллельными ветвями и механизмы с открытой кинематической цепью, можно создавать такие механизмы, которые будут обладать более высокой точностью позиционирования, грузоподъемностью, жесткостью, по сравнению с механизмами с открытой кинематической цепью, и иметь большую рабочую зону, в отличие от параллельных механизмов.

Использование дополнительной платформы в механизмах с параллельными ветвями уже известно в мировой пpaктике. Так, например, в Германии 16 октября 1997 г. на «Three-dimensional, adjustable universal joint, for robotics, manipulators» был получен патент. Данное изобретение имеет шесть степеней свободы, и предназначено для использования в устройствах обработки, роботах, хирургических инструментах или аналогичных устройствах [3].

Схема плоского двухплатформенного гексапода

Список литературы

1. Steward D. A platform with six degrees of freedom // Proc. Inst. Mech. Eng. - 1965. Vol.180, pt 1, №15. - P. 371-386.

2. Дворников Л.Т. К вопросу о синтезе структур механизмов с параллельными ветвями // Материалы девятой научно-пpaктической конференции по проблемам машиностроения и горных ма- шин. - Новокузнецк, 1999. - С. 7-20.

3. DE 19606521 (Prieto Doerfel Daniel), 16.10.1997, фиг. 1-2.

К ВОПСРОУ О ЕВРОПЕЙСКОЙ КУЛЬТУРЕ И ЕЕ ВЛИЯНИИ НА МИРОВОЕ СООБЩЕСТВО В КОНТЕКСТЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Статья в формате PDF 307 KB...

08 07 2026 16:32:31

МЕТОДОЛОГИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ В ПРОГНОЗЕ КАНЦЕРОГЕННОГО РИСКА

Статья в формате PDF 135 KB...

07 07 2026 12:29:44

ПОЦЕЛУЕВА ЛЮДМИЛА АЛЕКСАНДРОВНА

Статья в формате PDF 109 KB...

06 07 2026 22:32:13

ИННОВАЦИОННАЯ СТРАТЕГИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО УРОВНЯ

Статья в формате PDF 131 KB...

05 07 2026 11:19:50

СУЩНОСТЬ И МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЕНЕЖНЫМИ ПОТОКАМИ ОРГАНИЗАЦИИ

Статья в формате PDF 106 KB...

04 07 2026 12:40:54

НОВООБРАЗОВАНИЯ ТОЛСТОЙ КИШКИ

Статья в формате PDF 105 KB...

03 07 2026 12:17:26

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ХРОМА, ПРИМЕНЕНИЕ ДИХРОМАТА КАЛИЯ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ

Статья в формате PDF 250 KB...

02 07 2026 23:57:35

Концепции виртуальной реальности в мировой философской мысли

Статья в формате PDF 266 KB...

01 07 2026 1:13:14

ОСОБЕННОСТИ ОНТОГЕНЕЗА ОДНОЛЕТНИХ РУДЕРАЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ ИЗ СЕМЕЙСТВА АСТРОВЫЕ

Статья в формате PDF 110 KB...

30 06 2026 0:46:18

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЫБОЛОВНЫХ СИСТЕМ

Статья в формате PDF 106 KB...

29 06 2026 4:10:17

Акустическое воздействие мини-ТЭЦ с газопоршневыми и дизельными двигателями на окружающую среду

В работе дана экологическая оценка возможных последствий на окружающую среду, жизнь и здоровье населения. Показано, что при решении выбора источника энергии необходимо учитывать не только экономические, но и экологические последствия возможного влияния объектов энергетики при строительстве и эксплуатации. Комбинированное производство энергии двух видов на мини–ТЭЦ способствуют гораздо более экологичному использованию топлива по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии и тепловой энергии на котельных установках, но и повышению чистоты воздушного бассейна, улучшению общего экологического состояния окружающей среды. Интенсивное шумовое воздействие на организм человека нeблагоприятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявлений которой ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха. В работе рассмотрено воздействие мини-ТЭЦ с дизельными и газопоршнеыми двигателями мощностью 1000 кВт на окружающую среду. Установлено что, шум, создаваемый электростанцией, состоящей их 4 газопоршневых двигателей мощностью 1000 кВт, будет ниже допустимого для территории, непосредственно прилегающей к жилым домам. Поэтому специальных мероприятий по снижению шума не требуется. ...

28 06 2026 16:13:47

РОЛЬ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ МЕТОДОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ РУССКОМУ ЯЗЫКУ

Статья в формате PDF 107 KB...

27 06 2026 8:33:14

ВОЗРАСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕРЕВЬЕВ РАЗНОВОЗРАСТНОГО СОСНЯКА ПО КАЧЕСТВУ СОРТИМЕНТОВ

Для налаживания лесной аренды и рационализации лесопользования, прежде всего, в части заготовки кругляка выборочными рубками деревьев по долгосрочным проектам освоения лесов, требуется сортиментацию проводить непосредственно в конкретном лесном древостое, причем задолго до проведения самой заготовки древесины. На основе применения биотехнических закономерностей и простой шкалы качества сортиментов показана методика сортиментации лесных деревьев. ...