Planar motion control 1a http://youtu.be/tZj6O5biJ0M Điều khiển chuyển động phẳng.
Vật màu cam có 3 bậc tự do trong chuyển động phẳng: 2 tịnh tiến và 1 quay. Cơ cấu này có thể điều khiển 2 chuyển động tịnh tiến.
Quan hệ giữa tọa độ của tâm vật A(x,y) và tọa độ của điểm cuối của pit tông B(t,0) và C(0,s):
x = t y = s
x và t đo dọc trục Ox
Nên dùng sống trượt bi để khắc phụ yếu điểm khoảng cách lớn từ A đến hai đường trượt.
Vị trí góc của vật không ổn định và cần có bộ phân khống chế (không thể hiện).
Planar motion control 1b http://youtu.be/7OX351jGXeM Điều khiển chuyển động phẳng.
Vật màu cam có 3 bậc tự do trong chuyển động phẳng: 2 tịnh tiến và 1 quay. Cơ cấu pantograph này có thể điều khiển 2 chuyển động tịnh tiến. Quan hệ giữa tọa độ của tâm vật A(x,y) và tọa độ của điểm cuối của pit tông B(t,0) và C(0,s):
x = (t+s.cosα)/2 y = (s+t.cosα)/2
α là góc giữa Ox và Oy
x và t đo dọc trục Ox. Nếu α = 90 độ:
x = t/2 y = s/2
Vị trí góc của vật không ổn định và cần có bộ phân khống chế (không thể hiện).
Ưu điểm của cơ cấu pantograph: không có khớp trượt.
Planar motion control 2a http://youtu.be/cMA1BmS-Ptk Điều khiển chuyển động phẳng.
Vật màu hồng có 3 bậc tự do trong chuyển động phẳng: 2 tịnh tiến và 1 quay. Hai xy lanh trắng điều khiển hai chuyển động tịnh tiến.
Xem: “Planar motion control 1a”
http://youtu.be/tZj6O5biJ0M
Động cơ servo quay trục đỏ và điều khiển di chuyển góc qua cơ cấu bình hành kép. Mỗi trục đỏ và hồng có 2 phần lệch tâm để vượt qua
vị trí chết của cơ cấu bình hành. Nên trục màu xanh có 4 phần lệch tâm. Tỷ số truyền giữa trục đỏ và hồng là 1/1. Trục hồng và vật cố định với nhau.
Nếu trục đỏ cố định, vật không quay khi di chuyển theo trục Ox và Oy.
Video cho thấy vật di chuyển theo trục Ox, trục Oy rồi quay. Cơ cấu bình hành có thể dùng cho “Planar motion control 1b”
http://youtu.be/7OX351jGXeM để điều khiển vật màu hồng.
Planar motion control 2b http://youtu.be/GMVuvjjDMPs Điều khiển chuyển động phẳng.
Vật màu hồng có 3 bậc tự do trong chuyển động phẳng: 2 tịnh tiến và 1 quay. Hai xy lanh trắng điều khiển hai chuyển động tịnh tiến qua cơ cấu pantograph (hai thanh tím và hai thanh xanh). Về cơ cấu pantograph xem thêm “Planar motion control 1b”
http://youtu.be/7OX351jGXeM
Động cơ servo quay bánh răng đỏ và điều khiển chuyển động góc qua 4 bánh răng côn có cùng số răng. Tỷ số truyền giữa trục đỏ và hồng là 1/1.
Nếu bánh răng đỏ cố định, vật không quay khi di chuyển theo trục Ox và Oy.
Video cho thấy vật di chuyển theo trục Ox, trục Oy rồi quay.
4 bánh răng côn có thể dùng cho Planar motion control 1a”
http://youtu.be/tZj6O5biJ0M để điều khiển vật màu cam.
Planar motion control 1c http://youtu.be/c49hIov2C2I Điều khiển chuyển động phẳng.
Vật màu cam có 3 bậc tự do trong chuyển động phẳng: 2 tịnh tiến và 1 quay. Cơ cấu này điều khiển 2 chuyển động tịnh tiến. Đối với tâm vật A(x,y):
Động cơ trái điều khiển trị số x qua bộ vít me đai ốc.
Động cơ phải điều khiển trị số y qua bộ bánh răng thanh răng.
Vị trí góc của vật không ổn định và cần có bộ phân khống chế (không thể hiện).
Về bộ phận điều khiển chuyển động góc xem:
http://youtu.be/cMA1BmS-Ptk http://youtu.be/GMVuvjjDMPs
Planar motion control 1d http://youtu.be/wQz2YepAH4k Điều khiển chuyển động phẳng.
Vật màu cam có 3 bậc tự do trong chuyển động phẳng: 2 tịnh tiến và 1 quay. Cơ cấu này điều khiển 2 chuyển động tịnh tiến x, y.
Chúng được điều khiển theo hệ tọa độ cực.
Tâm A của vật được xác định bởi khoảng cách r từ một điểm cố định O và góc φ so với phương cố định Ox.
x = r. cosφ y = r. sinφ
Video cho thấy cơ cấu di chuyển vật đạt khoảng cách r rồi góc φ.
Động cơ dưới điều khiển trị số x.
Động cơ trên điều khiển trị số φ.
Có khớp vít giữa con trượt hồng và trục xanh.
Thanh răng tròn ở nửa dưới của trục vàng cho phép hai động cơ chạy độc lập.
Vị trí góc của vật không ổn định và cần có bộ phân khống chế (không thể hiện).
Về bộ phận điều khiển chuyển động góc xem:
http://youtu.be/cMA1BmS-Ptk http://youtu.be/GMVuvjjDMPs
Planar motion control 2c http://youtu.be/6jpgp8GXdgc Điều khiển chuyển động phẳng.
Vật màu đỏ có 3 bậc tự do trong chuyển động phẳng: 2 tịnh tiến x, y và 1 quay.
Động cơ trái điều khiển trị số x qua bộ vít me đai ốc.
Động cơ phải điều khiển trị số y qua bộ bánh răng thanh răng.
Động cơ trên quay puli hồng và điều khiển di chuyển góc qua 2 bộ truyền đai (xích cũng được). 4 puli có cùng đường kính (cùng số răng). Tỷ số truyền giữa puli hồng và cam là 1/1.
Nếu puli hồng cố định, vật đỏ sẽ không quay khi di chuyển theo trục Ox và Oy.
Video cho thấy vật di chuyển theo trục Ox, trục Oy rồi quay.
Spatial motion control 1 http://youtu.be/iNa6y4aXG3g
Điều khiển chuyển động không gian.
Đây là thiết kế của Trung tâm bay không gian Goddard, USA.
Vị trí và hướng của tẫm mặt màu cam được điều khiển đơn nhất, cả 6 bậc tự do bởi vị trí của các khâu dẫn trên tấm đế.
Đầu dưới của thanh tím được nối với khâu dẫn qua khớp vạn năng 2 bậc tự do. Đầu trên của thanh tím được nối với tấm mặt qua khớp vạn năng 2 bậc tự do.
Trong video này các khâu dẫn là cơ cấu pantograph 2 bậc tự do.
Xem:
http://youtu.be/7OX351jGXeM
Có thể dùng các kiểu khâu dẫn 2 bậc tự do khác.
Cơ cấu này dùng cho các tay máy mini cần di chuyển nhỏ, chính xác và hệ số khuếch đại lực lớn.
Canfield joint 1
https://youtu.be/g3CmLAj1YzY
Khớp do Dr. Stephen Canfield sáng chế, dùng cho động cơ đẩy của tàu vũ trụ hay tấm pin mặt trời.
Động cơ xám điều khiển tấm xanh qua tay quay màu cam, thanh truyền vàng, thanh xanh, bản lề hồng và tím, thanh lục. Tất các các khớp đều là khớp quay.
Tấm xanh được hướng về một điểm di động trên nửa bán cầu trên bằng cách lập trình chuyển động của 3 tay quay màu cam lắp trên các động cơ.
Mechanism for spoiler control https://youtu.be/HkWqFFrAZu8
Cơ cấu điều chỉnh cánh phụ của máy bay.
Khâu dẫn: xi lanh tím, pít tông của nó di chuyển thanh truyền xanh của một cơ cấu bình hành có 2 tay quay lục. Khâu bị dẫn:
cánh phụ màu cam chuyển động lắc nhờ 2 thanh truyền vàng có khớp cầu ở hai đầu.
Spherical connection control 1 https://youtu.be/xKKQVEb0pk4 Điều khiển khớp cầu.
Đây là cơ cấu “Spherical connection of large turning angle 2a” có nguồn dẫn động. Chi tiết trong suốt thể hiện động cơ thủy lực. Nhược điểm: chỉ một động cơ gắn nền. Dùng cho tay máy.
Spherical connection control 2 https://youtu.be/BgOkUOfRlvs Điều khiển khớp cầu.
Đây là cơ cấu “Spherical connection of large turning angle 2a” có nguồn dẫn động.
Tâm khớp là giao điểm của đường tâm 3 trục quay (xanh, lục và hồng).
Nhược điểm: chỉ một động cơ gắn nền. Dùng cho tay máy.
2 DoF spherical connection control 1 https://youtu.be/BwMVrxxZPt8
Điều khiển khớp cầu.
Cơ cấu này thay cho khớp cầu có chốt 2 bậc tự do.
Khâu dẫn: 2 động cơ nâu.
Khâu bị dẫn: trục hồng có 2 bậc tự do quay.
Nhược điểm: chỉ một động cơ gắn nền. Dùng cho tay máy.
2 DoF spherical connection control 2 https://youtu.be/p5gInBFmQc0
Điều khiển khớp cầu.
Cơ cấu này thay cho khớp cầu có chốt, 2 bậc tự do.
Khâu dẫn: 2 động cơ, xám và lục.
Khâu bị dẫn: trục lục có 2 bậc tự do quay.
Nhược điểm: chỉ một động cơ gắn nền. Dùng cho tay máy.
2 DoF spherical connection control 3 https://youtu.be/Ja4k5iIYK-g
Điều khiển khớp cầu.
Cơ cấu này thay cho khớp cầu có chốt, 2 bậc tự do.
Khâu bị dẫn: khung vàng có 2 bậc tự do quay.
Khi khung vàng nằm ngang, tâm của các khớp cầu giữa pit tông xanh và khung vàng phải nằm trong cùng một mặt phẳng để có được chuyển động của hai pit tông độc lập với nhau.
Ưu điểm: cả hai động cơ (xi lanh lục) gắn nền. Có thể dùng cho quay ăng ten.
2 DoF spherical connection control 4 https://youtu.be/oEOzNIbI5zQ
Điều khiển khớp cầu.
Khớp cầu 2 bậc tự do bên trái được điều khiển từ xa nhờ tay gạt hồng của khớp cầu 2 bậc tự do bên phải và 2 thanh truyền vàng có khớp cầu ở hai đầu.
2 DoF spherical connection control 5 https://youtu.be/WYhf-KRjzhQ
Điều khiển khớp cầu.
Khâu xanh và màu cam nối với nhau bằng khớp cầu có chốt đỏ. Có thể thay bằng khớp Hook để có góc quay lớn. Khâu xanh và lục nối với nhau bằng khớp mặt phẳng.
Khâu dẫn: khâu màu cam và lục.
Khâu bị dẫn: khâu xanh, 2 bậc tự do quay.
Ưu điểm: hai động cơ (không thể hiện) gắn nền.
Kết hợp các vận tốc hay góc quay khác nhau của khâu dẫn sẽ cho chuyển động và vị trí của khâu bị dẫn khác nhau.
2 DoF spherical connection control 6 https://youtu.be/EvALwzHBlUQ
Điều khiển khớp cầu.
Khung tím quay quanh chốt trên đế xám.
Bánh răng hồng gắn ăng ten quay quanh chốt trên khung tím.
Khâu dẫn: bánh răng lục và xanh.
Khâu bị dẫn: bánh răng hồng.
Ba bánh răng nhỏ có số răng bằng nhau. Bốn bánh răng lớn như nhau.
Video lần lượt cho thấy:
1. Khi bánh răng lục và xanh quay ngược chiều, cùng vận tốc, khung tím đứng yên, bánh răng hồng quay quanh trục của nó.
2. Khi bánh răng lục và xanh quay cùng chiều, cùng vận tốc, khung tím quay trên chốt của đế, bánh răng hồng không quay quanh trục của nó.
Như vậy bánh răng hồng có 2 bậc tự do quay.
Ưu điểm: hai động cơ (không thể hiện) gắn nền.
Kết hợp các vận tốc hay góc quay khác nhau của khâu dẫn sẽ cho chuyển động và vị trí của khâu bị dẫn khác nhau.
2 DoF spherical connection control 7 https://youtu.be/TKoZp0MiN8w
Điều khiển khớp cầu.
Ăng ten vàng có thể quay quanh 2 trục vuông góc với nhau. Chỉ cần 1 động cơ (màu xám) điều khiển. Điều khiển cơ cấu qua tay gạt hồng và thanh chuyển tím. Video cho thấy:
1. Ly hợp màu xanh trong chuyển sang phải, nối truyền động giữa trục động cơ màu đỏ với bánh răng xanh. Ly hợp lắp then trượt với trục động cơ.
2. Động cơ khởi động, trục đỏ quay. Cần màu nâu nhận chuyển động qua bộ truyền bánh răng hành tinh (các bánh răng màu cam, xanh và xám) và ăng ten quay quanh trục dọc.
Bánh răng lục không bị giữ cố định nên quay cùng bánh răng vàng.
3. Động cơ ngừng khi đạt vị trí yêu cầu.
4. Ly hợp chuyển sang trái, nối truyền động giữa trục động cơ với bánh răng lục và hãm cần nâu (má hãm đỏ và lò xo lục).
5. Động cơ khởi động, trục đỏ quay. Ăng ten quay quanh trục ngang nhờ bộ bánh răng côn.
6. Động cơ ngừng khi đạt vị trí yêu cầu.
7. Ly hợp trở lại vị trí giữa.
Ưu điểm: động cơ gắn nền.
Nhược điểm: ăng ten không thể đồng thời quay quanh 2 trục.
Controlling rotation around a point 1a https://youtu.be/Xf_Vik8cCHw
Điều khiển chuyển động quay quanh 1 điểm.
Khâu dẫn: trục màu lục dẫn động bởi động cơ xám và trục vàng dẫn động bởi động cơ lục. Thanh trụ gắn với bánh răng xanh di chuyển quanh một điểm theo các góc khác nhau. Đầu nhọn của thanh di chuyển trên một mặt cầu.
Controlling rotation around a point 1b https://youtu.be/R-6Uo_zjnaQ
Điều khiển chuyển động quay quanh 1 điểm.
Khâu dẫn: trục màu lục dẫn động bởi động cơ xám và tay quay màu cam dẫn động bởi động cơ lục. Các thanh xanh và vàng tạo nên một biến thể của cơ cấu Peaucelier. Xem:
https://youtu.be/1VzRxG1Bg04
Thanh hồng di chuyển quanh một điểm theo các góc khác nhau.
Cơ cấu này được dùng để di chuyển đầu hàn.
Controlling rotation around a point 1c https://youtu.be/tXuFyE5kclI
Điều khiển chuyển động quay quanh 1 điểm.
Khâu dẫn: trục màu lục dẫn động bởi động cơ xám và tay quay màu hồng dẫn động bởi động cơ lục.
Đây là tổ hợp hai cơ cấu bình hành.
Thanh vàng di chuyển quanh một điểm theo các góc khác nhau.
Cơ cấu này được dùng để di chuyển đầu hàn.
Controlling rotation around a point 1d https://youtu.be/PH3NogbMGmM
Điều khiển chuyển động quay quanh 1 điểm.
Khâu dẫn: trục màu lục dẫn động bởi động cơ xám và tay quay màu hồng dẫn động bởi động cơ lục.
Các puli của mỗi bộ truyền đai răng (hoặc xích) có đường kính bằng nhau.
Puli hồng cố định với thanh hồng.
Puli xanh cố định với thanh xanh.
Thanh vàng di chuyển quanh một điểm theo các góc khác nhau.
Cơ cấu này được dùng để di chuyển đầu hàn.
Control of Cardan joint 1 https://youtu.be/ELc28X25ZUM Điều khiển khớp Các đăng.
Khung màu lục (khâu bị dẫn) nối với thân xe (màu trong suốt) qua khớp Các đăng. Chuyển động của khâu bị dẫn được điều khiển bằng cách di chuyển con trượt hồng.
Khung lục quay được quanh trục đứng nhờ thanh truyền vàng và
quanh trục ngang nhờ thanh truyền màu cam. Quan hệ góc quay của khung xanh và khung lục phụ thuộc tỷ số Rb/Rg.
Rb: khoảng cách tâm giữa hai khớp quay của khung xanh.
Rg: khoảng cách tâm giữa hai khớp quay của khung lục.
Cơ cấu này áp dụng cho thuyền trượt băng có 4 ván. Ván màu nâu cố định với khung lục.
Cơ cấu này được làm theo yêu cầu của Jason Brown, sinh viên Concordia University ở Montreal, Canada.