Cơ cấu điều hướng không gian compliant hoàn toàn 2 DOF
Thiết bị con trỏ 2 DOF dùng compliant mechanism để tạo chuyển động, do nhóm BYU CMR phát triển dưới tài trợ NASA. Gồm 3 bản STL: bản gốc cho mẫu kim loại và 2 bản tối ưu cho in FDM với output connection cải tiến.
Mô tả
Tóm tắt
Thiết bị con trỏ 2 bậc tự do (two degree-of-freedom) này sử dụng công nghệ compliant mechanism để tạo chuyển động. Mẫu được phát triển bởi nhóm BYU Compliant Mechanisms Research (compliantmechanisms.byu.edu), theo một khoản tài trợ từ NASA.
Có kèm 3 phiên bản của thiết bị: file gốc dùng cho mẫu thử kim loại, và hai phiên bản đã chỉnh sửa để in FDM với phần liên kết đầu ra (output connection) được cải thiện (trong đó một bản có flexure dày hơn để dễ in hơn). Phần output connection cải tiến có kích thước 0.55x0.6" và có lỗ 0.25". Lỗ này vừa khít với bu-lông 1/4"-20 (cùng loại bu-lông dùng cho ngàm tripod), đồng thời có chỗ lõm hình lục giác ở mặt dưới của thiết bị. Núm chỉnh (adjuster knobs) là lục giác 0.25", đo theo khoảng cách giữa hai cạnh song song đối diện.
In ấn
Cơ cấu này được thiết kế để sản xuất bằng máy in 3D metal laser sintering. Bên mình đã chỉnh nhẹ các file STL để phù hợp hơn với máy in 3D fused-deposition và stereolithography.
Vì các flexure dài và mỏng, tụi mình gặp vài vấn đề khi in sao cho tất cả đều ra đúng. Thiết lập tốt nhất mà tụi mình tìm được là layer height 0.20mm và supports mặc định. Nếu bạn có cách (supports, brim, v.v.) cho kết quả ổn định, để lại bình luận bên dưới nha, tụi mình sẽ cập nhật phần này.
Ứng dụng
Chuyển động đến từ độ uốn (deflection) của 2 nhóm flexure chính: cross-axis flexural pivots và split-tube flexure.
Cơ cấu này có thể dùng cho nhiều ứng dụng, ví dụ như điều hướng anten hoặc làm thruster (xem video bên dưới).
Tìm hiểu thêm
Theo dõi tụi mình tại @byucmr trên Instagram hoặc tìm hiểu thêm về compliant mechanisms tại cmr.byu.edu.
Compliant Mechanisms đặc biệt hữu ích cho ứng dụng không gian vì giảm số lượng chi tiết, tạo chuyển động chính xác, và không cần bôi trơn. Xem thêm tại www.compliantmechanisms.byu.edu/about-compliant-mechanisms.
Thông tin kỹ thuật
Để xem thông tin kỹ thuật chuyên sâu, tham khảo ấn phẩm sau:
Merriam, E.G., Jones, J.E., Magleby, S.P., and Howell, L.L., “Monolithic 2 DOF Fully Compliant Space Pointing Mechanism,” Mechanical Sciences, DOI:10.5194/ms-4-381-2013, V. 4, pp. 381-390, 2013.
Để tìm hiểu thêm về compliant mechanisms nói chung, xem website BYU Compliant Mechanisms Research (CMR) hoặc các sách sau: Compliant Mechanisms, Handbook of Compliant Mechanisms
Giấy phép
File mô hình
Chưa có bản in nào được khoe. Hãy là người đầu tiên!
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!