Publicación: Síntesis automática de plataformas paralelas flexibles utilizando Teoría de Helicoides
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Fecha
2024-10-22
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Editor
Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Ingeniería Mecánica
Resumen
Las plataformas paralelas flexibles (PPF) se emplean para el posicionamiento de alta precisión en variadas aplicaciones científicas, médicas e industriales. La Teoría de Helicoides permite sintetizar este tipo de plataformas en forma sistemática. En este trabajo se aborda el problema de ubicar automáticamente a las vigas de restricción para una plataforma paralela flexible cuando se parten de los movimientos tridimensionales deseados, conformando el espacio de libertad, y restricciones espaciales adicionales (plano de las fijaciones, volumen en que debe estar inscripto el mecanismo, etc). Se propone un algoritmo tal que dado un punto determina la dirección del helicoide de línea que sea recíproco al espacio de libertad deseado. Los puntos que se analizarán en el espacio resultante son los que pertenecen a la superficie del cuerpo rígido, construyendo un espacio de restricción conformado únicamente por helicoides de línea. La dimensión de este espacio indicará si el mecanismo puede implementarse físicamente con flexores de viga o no. Este algoritmo se aplica para la síntesis un mecanismo con un grado de libertad y otro de tres grados de libertad.
Parallel flexure stages (PFS) are used for high-precision positioning in several scientific, medical, and industrial applications. Screw Theory allows designers to synthesize this type of platform systematically. In this work, we address the problem of automatically locating the constraint beams for a flexible parallel platform starting from the desired three-dimensional movements, known as the freedom space, and additional spatial constraints (ground plane, volume in which the mechanism must be enclosed, and others). An algorithm is proposed such that, given a point, it determines the direction of the line screw that is reciprocal to the desired freedom space. The points to be analyzed in the resulting space are those that belong to the surface of the rigid body platform, constructing a constraint space formed only by line screws. The dimension of this space will indicate whether the mechanism can (or cannot) be physically implemented with beam flexures. This algorithm is employed to synthesis a mechanism with one degree of freedom and another of three degrees of freedom.
Parallel flexure stages (PFS) are used for high-precision positioning in several scientific, medical, and industrial applications. Screw Theory allows designers to synthesize this type of platform systematically. In this work, we address the problem of automatically locating the constraint beams for a flexible parallel platform starting from the desired three-dimensional movements, known as the freedom space, and additional spatial constraints (ground plane, volume in which the mechanism must be enclosed, and others). An algorithm is proposed such that, given a point, it determines the direction of the line screw that is reciprocal to the desired freedom space. The points to be analyzed in the resulting space are those that belong to the surface of the rigid body platform, constructing a constraint space formed only by line screws. The dimension of this space will indicate whether the mechanism can (or cannot) be physically implemented with beam flexures. This algorithm is employed to synthesis a mechanism with one degree of freedom and another of three degrees of freedom.
Descripción
Organizado y patrocinado por: Federación iberoamericana de Ingeniería Mecánica y Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Mecánica, FeIbIm – FeIbEM
Categorías UNESCO
Palabras clave
plataforma paralela flexible, Teoría de Helicoides, geometría computacional de líneas, parallel flexure stage, Screw Theory, computational line geometry
Citación
-
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica