Síntesis de mecanismos articulados de múltiples circuitos mediante diadas estándar
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Date
2020
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
Se establece un método para el cálculo de las longitudes de los eslabones de mecanismos articulados de múltiples circuitos para realizar el guiado de cuerpos rígidos por posicio- nes prescritas. Las dimensiones del mecanismo se determinaron usando diadas estándar, obteniéndose ecuaciones vectoriales en lazo cerrado para cada posición prescrita. Los ángulos de rotación de los eslabones de entrada de las diadas, están contenidos en ecua- ciones trascendentales. Se determina el lugar geométrico de los pivotes fijos y móviles y su selección se realiza considerando criterios propios de la aplicación. Se tomó como caso de estudio la síntesis de la prótesis del dedo índice de la mano de una persona para agarre cilíndrico, los criterios de diseño fueron: (i), el espesor de la prótesis debe estar en el rango del dedo de una persona promedio, (ii), los mecanismos deben cumplir la condición de Grashof, y (iii), mayor ventaja mecánica en la posición de agarre.
El mecanismo obtenido para la prótesis fue de seis barras tipo Watt I, donde los eslabones ternarios corresponden a las falanges proximal y media. Dos circuitos de cuatro barras fueron usados, uno para el movimiento de la falange proximal y media, y el otro circuito para el movimiento de la falange distal.
Description
A calculation method is established for the length estimation of links of multi-circuit linkage mechanisms for guiding rigid bodies by prescribed positions. The mechanism dimensions were determined using standard dyads by the use of closed loop vector equa- tions for each prescribed position. The rotation angles of the input links of the dyads are contained in transcendental equations. The geometric location of fixed and mobile pivots is determined whereas their selection is made by considering own application criteria. The synthesis of the prosthesis of the index finger of a person’s hand for cylindrical grip was taken as a case study, the design criteria were: (i), the thick-ness of the prosthesis should be in the range of the finger of an average person, (ii), the mechanism must meet the Grashof condition, and (iii), greater mechanical advantage in the grip position.
The mechanism obtained for the prosthesis was six Watt I type bars, where the ternary links correspond to the proximal and middle phalanges. Two circuits of four bars were used, one for the movement of the proximal and middle phalanx, and the other circuit for the movement of the distal phalanx.
Keywords
Síntesis de mecanismos, Diadas estándar, Ventaja mecánica, Mecanismo tipo Watt I.