Design and analysis of a hexapod with upur structure

Abstract

Bu çalışmada, evrensel- prizmatik- üniversal- döner (UPUR) bağlantılı bir hegzapod tasarlamış ve analiz edilmiştir. Paralel manipülatörler yüksek rijitlik ve hassasiyete sahiptirler ve tıp, havacılık ve astronomide kullanılmaktadır. Üniversal mafsallar, prizmatik hareket aktüatörleri (lineer aktüatörler) ve döner eklemler (dönme elemanı rulmanlar) piyasada uygun fiyatlarla mevcuttur ve bu nedenle UPUR bağlantılı hegzapodlar düşük maliyetle üretilebilir._x000B_Modelleme ve montaj için SolidWorks, rijit cisim dinamiği için CosmosMotion ve sonlu elemanlarla mukavemet analizi için ANSYS kullanıldı. Rijit cisim dinamiği analizi için MATLAB'da geliştirilen bir program kullanıldı. Adım motorlu lineer aktüatörlere sahip sistem için bir kontrol sistemi geliştirildi. PC tabanlı hareket kontrolü kullanıldı._x000B_MATLAB sonuçlarının CosmosMotion sonuçlarıyla tutarlılık gösterdiği gözlendi. Sistemin doğal frekansları ve statik sapmaları değişik pozisyonlar için verilmiştir. Hegzapod hareketleri kinematik, kinetik ve mukavemet sınırları göz önüne alınarak analiz edildi. In this study, a hexapod with universal- prismatic- universal- revolute (UPUR) structure is designed and analyzed. Parallel manipulators have high stiffness and accuracy, and they are used in medical, aviation and astronomy. Universal joints, parallel motion actuators (linear actuators) and revolute joints (rolling element bearings) are available in the market with competitive prices and thus, hexapods with UPUR structure can be produced with low costs._x000B_SolidWorks is used for modeling and assembly, CosmosMotion is used for rigid body dynamics and ANSYS is used for the finite element rigidity analysis. A program developed in MATLAB is also used for the rigid body dynamics analysis. A control system is developed for the system having linear actuators with step motors. PC-based motion control is used._x000B_It is observed that MATLAB results are in agreement with CosmosMotion results. The natural frequencies and the static deflections of the system are given for various positions. Hexapod motions are analyzed considering kinematic, kinetic and rigidity limits.