stringtranslate.com

Развертываемый механизм

Развертываемые механизмы — это особый класс механизмов , которые могут быть размещены на развертываемых поверхностях . [1] [2]

Примеры

Дверь командного модуля «Аполлон»
Дверь командного модуля «Аполлон» является примером простого развертывающегося механизма, поскольку она соответствует конической внешней поверхности модуля, она движется, а ее шарнирная линия совпадает с направляющими линиями конической поверхности.

Некоторые известные примеры развертываемых механизмов включают дверь на командном модуле Apollo и грузовые двери на Space Shuttle . Оба эти примера являются одношарнирными механизмами. Обратите внимание, как в каждом случае оси сочленений совпадают с направляющими линиями поверхности. Изображения показаны справа.

Оригами использует развертывающиеся поверхности, поскольку можно предположить, что бумага не растягивается. [3] Действие оригами использует движение оригами. [4] [5]

Ортопланарные механизмы являются подмножеством развертываемых механизмов, где развертываемая поверхность представляет собой плоскость, а связи выходят из плоскости. [6] Пластинчатые механизмы являются ортопланарными механизмами (и, следовательно, также развертываемыми механизмами), где сочленения являются податливыми механизмами. [7] Те же самые сочленения, которые используются для создания пластинчатых механизмов, могут использоваться для аппроксимации развертываемых поверхностей [8] [9]

Грузовые двери космического челнока
Грузовые двери на космическом челноке представляют собой простые развертываемые механизмы, поскольку они соответствуют внешнему виду челнока во время старта, они могут двигаться, а их шарнирные линии совпадают с направляющими линиями челнока.

Преимущества

Развертываемые поверхности просты в изготовлении [10] и встречаются во многих приложениях. Развертываемый механизм может быть встроен в эти поверхности. [2]

Разрабатываемые механизмы могут быть развернуты. [8]

Разворачивающийся механизм компактно складывается в течение одного положения движения механизма. [1]

Математическое моделирование

Движение развертывающихся механизмов можно моделировать с помощью традиционных кинематических формул. В жестких связях форма жестких звеньев не изменяет движение. [11]

Ссылки

  1. ^ ab "Развиваемые механизмы | О развиваемых механизмах". compliantmechanisms . Получено 2019-02-13 .
  2. ^ ab Нельсон, Тодд Г.; Циммерман, Трент К.; Маглби, Спенсер П.; Лэнг, Роберт Дж.; Хауэлл, Ларри Л. (2019). «Развертываемые механизмы на развертываемых поверхностях». Science Robotics . 4 (27): eaau5171. doi : 10.1126/scirobotics.aau5171 . PMID  33137737.
  3. ^ Калленс, Себастьен Дж. П.; Задпур, Амир А. (2018). «От плоских листов к изогнутым геометриям: подходы оригами и киригами». Materials Today . 21 (3): 241–264. doi : 10.1016/j.mattod.2017.10.004 .
  4. ^ Боуэн, Ланден (2013-07-02). Исследование оригами действия как систем сферических механизмов (диссертация на степень магистра). Университет Бригама Янга. hdl :1877/etd6391.
  5. ^ Калленс, Себастьен Дж. П.; Задпур, Амир А. (2018). «От плоских листов к изогнутым геометриям: подходы оригами и киригами». Materials Today . 21 (3): 241–264. doi : 10.1016/j.mattod.2017.10.004 .
  6. ^ Parise, John J. (1999). Ортопланарные механизмы (диссертация). Университет Бригама Янга . Получено 13 февраля 2019 г.
  7. ^ Якобсен, Джозеф (22.02.2008). Фундаментальные компоненты механизмов возникновения пластинки (диссертация на степень магистра). Университет Бригама Янга. hdl :1877/etd2277.
  8. ^ ab Nelson, Todd (01.06.2018). Искусство в инженерии: криволинейные складные и развертываемые поверхности в проектировании механизмов и развертываемых структур (диссертация на степень доктора философии). Университет Бригама Янга. hdl :1877/etd10068.
  9. ^ Нельсон, Тодд Г.; Лэнг, Роберт Дж.; Пирсон, Натан А.; Маглби, Спенсер П.; Хауэлл, Ларри Л. (2016). «Содействие развертыванию механизмов и структур с помощью развиваемых ламинарных эмерджентных массивов». Журнал механизмов и робототехники . 8 (3): 031006. doi :10.1115/1.4031901.
  10. ^ Чалфант, Джули С.; Маекава, Такаши (сентябрь 1998 г.). «Проектирование для производства с использованием B-сплайновых развертываемых поверхностей». Журнал исследований кораблей . 42 (3): 207–215. doi :10.5957/jsr.1998.42.3.207.
  11. ^ Л., Нортон, Роберт (2007). Проектирование машин . McGraw-Hill College. ISBN 9780073290980. OCLC  150367304.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки