Платформа Гью — Стюарта

Материал из Machinepedia
Версия от 08:56, 27 марта 2014; Redaktor (обсуждение | вклад)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск


Платформа Гью — Стюарта

Платформа Гью — Стюарта представляет собой разновидность параллельного манипулятора, компоновка стоек в котором используется в форме октаэдра. Платформа Гью — Стюарта имеет шесть степеней свободы, три из них поступательных и три вращательных, как и абсолютно твердое тело. Изобретатель платформы Эрик Гью был инженером-автомобилестроителем, который работал на заводе фирмы Dunlop Tyres в городе Бирмингем, Англия. В 1950-х годах он разработал свою первую платформу, которую назвал «универсальная шиноиспытательная машина». Его платформа в своей изначальной конфигурации работала до 1954 года. Первая машина Гью была способна механически тестировать автомобильные шины под действием комбинированных нагрузок. Сам Гью умер в 1972 году, но его испытательную машину продолжали использовать до конца 1980-х годов, пока завод, на котором он работал, не был закрыт и демонтирован. Но машина, которая была создана Гью, была перевезена в запасники лондонского Музея науки. В научной литературе платформа Гью — Стюарта впервые была упомянута в 1956 году в статье В.Е. Гью. Имя другого инженера, Стюарта ассоциируется с этим механизмом потому, что первоначальная работа Гью и фотография его платформы была упомянута в примечаниях рецензента к одной из статей Д.Стюарта. Сам Стюарт в той статье предложил принципиально похожий, но другой гибридный трёхногий механизм, который имел по два мотора на каждой из своих ног.

Динамика

Механизм машины имеет шесть независимых ног, размещенных на шарнирных соединениях. Длины ног можно изменять и, тем самым, можно изменять ориентацию платформы. Прямая кинематическая задача, когда для заданных длин ног решается система уравнений, определяющая положение и ориентацию платформы, имеет до 40 решений. Тем не менее, обратная кинематическая задача, когда по заданному положению и ориентации платформы требуется найти длины ног, имеет единственное и очень простое решение.

Практическое использование

Платформа Гью — Стюарта в наше время применяется в авиационных спасательных операциях на море, станкостроении, летательных тренажёрах, подводных исследованиях, позиционировании спутниковых антенн, в телескопах, а также в ортопедической хирургии. Система стыковки модулей космических аппаратов с низким воздействием, которая была разработана НАСА, также использует платформу Гью - Стюарта для манипуляций с космическими средствами передвижения во время стыковки. Компания Geodetic Technology получила патент на товарный знак «шестиножник» для платформ Гью-Стюарта, которые используются в машиностроении. Однако этот патент не помешал другим машиностроительным фирмам свободно использовать этот термин. В наше время в России разработан также ряд погрузочных манипуляторов, в основе исполнительного механизма которых используется модифицированная платформа Гью-Стюарта. Манипулятор-трипод может устанавливаться на самоходные шасси, например колёсные, гусеничные и шагающие. Джеймс Альбус из Национального института стандартов и технологий создал кран, получивший название РобоКран. В нём, как и в платформе Гью — Стюарта, используется октаэдральная компоновка, но вместо стоек используются тросы. Чарльз Тейлор использовал платформу Гью — Стюарта при создании «пространственной рамы Тейлора» — внешнего фиксатора в ортопедической хирургии, используемого для коррекции деформации костей и лечения сложных переломов.

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика