Платформа Гью — Стюарта

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Пример платформы Гью — Стюарта
Два шестиножника
Ещё одно изображение

Платформа Гью — Стюарта — разновидность параллельного манипулятора, в которой используется октаэдральная компоновка стоек. Платформа Гью — Стюарта имеет шесть степеней свободы (три поступательных и три вращательных, как абсолютно твердое тело).

Создание[править | править исходный текст]

Платформа Гью — Стюарта впервые упоминается в статье В. Е. Гью (англ. V.E. Gough) в 1956 году. Имя Стюарта ассоциируется с этим механизмом потому, что первоначальная работа Гью (и фотография его платформы) была упомянута в примечаниях рецензента к статье Д. Стюарта (англ. D. Stewart) в 1965 году. Сам Стюарт в той статье предложил другой гибридный трёхногий механизм, имевший по два мотора на каждой ноге.

Динамика платформы Гью — Стюарта[править | править исходный текст]

Механизм имеет шесть независимых ног 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.

Применение[править | править исходный текст]

Платформа Гью — Стюарта применяется в станкостроении, подводных исследованиях, авиационных спасательных операциях на море, летательных тренажёрах, позиционировании спутниковых антенн, в телескопах (англ.)русск. и в ортопедической хирургии.

Стыковка в космосе[править | править исходный текст]

Система стыковки с низким воздействием (англ.)русск., разработанная НАСА, использует платформу Гью — Стюарта для манипуляций с космическими средствами передвижения во время стыковки.

Шестиножники[править | править исходный текст]

Компания Geodetic Technology зарегистрировала товарный знак «шестиножник» (англ. — hexapod) для платформ Гью — Стюарта, используемых в машиностроении. Однако это не помешало другим машиностроительным фирмам использовать этот термин.

РобоКран[править | править исходный текст]

Джеймс Альбус (англ.)русск. 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.

Пространственная рама Тейлора[править | править исходный текст]

Чарльз Тейлор (англ. Charles Taylor) использовал платформу Гью — Стюарта при создании «пространственной рамы Тейлора» (англ.)русск.[1] — внешнего фиксатора в ортопедической хирургии, используемого для коррекции деформации костей и лечения сложных переломов.

Тестирование шин[править | править исходный текст]

Эрик Гью был инженером-автомобилестроителем и работал на заводе Dunlop Tyres в Бирмингеме. В 1950-х годах он разработал «универсальную шиноиспытательную машину» и его платформа работала до 1954 году. Машина могла механически тестировать шины под действием комбинированных нагрузок. Гью умер в 1972 году, но его испытательной машиной продолжали пользоваться до конца 1980-х годов, когда завод был закрыт и снесён. К счастью, машина, созданная Гью, была перевезена в хранилище лондонского Музея науки.

Погрузочный манипулятор[править | править исходный текст]

В Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии на кафедре сопротивление материалов и деталей машин разработан ряд погрузочных манипуляторов, в основе исполнительного механизма которых используется модифицированная платформа Стюарта. Манипулятор-трипод может устанавливаться на самоходные шасси (колёсные, гусеничные и шагающие).

Примечания[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  • D. Stewart, A Platform with Six Degrees of Freedom, UK Institution of Mechanical Engineers Proceedings 1965-66, Vol 180, Pt 1, No 15.
  • Gough, V. E., Contribution to discussion of papers on research in Automobile Stability, Control and Tyre performance, Proc. Auto Div. Inst. Mech. Eng., pages 392—394, 1956—1957.
  • Bonev, I.A., The True Origins of Parallel Robots, ParalleMIC online review.

Ссылки[править | править исходный текст]