وصلة خماسية القضبان

آلية خماسية القضبان ذات درجتي حرية مع زاويتي إدخال θ ₁ و θ ₂ وآلية تروس ، حيث يمثل القرصان تروسًا متشابكة مثبتة على وصلاتها المقابلة.

في علم الحركة ، تُعرف الوصلة الخماسية بأنها آلية ذات درجتي حرية ، تتكون من خمس وصلات متصلة ببعضها في سلسلة مغلقة . ترتبط جميع الوصلات ببعضها البعض بواسطة خمسة مفاصل متسلسلة تُشكل حلقة. إحدى هذه الوصلات هي القاعدة. ^{[ 1 ]} يُطلق على هذا التكوين أيضًا اسم البانتوغراف ، ^{[ 2 ] [ 3 ]} ولكن يجب عدم الخلط بينه وبين بانتوغراف النسخ المتوازي الأضلاع .

يمكن أن تكون الوصلة آلية ذات درجة حرية واحدة إذا تم توصيل ترسين بوصلتين وتعشيقهما معًا، مما يشكل آلية تروس خماسية القضبان. ^{[ 1 ]}

عندما تُشغّل المحركات المُتحكَّم بها الوصلة، يتحوّل النظام بأكمله (الآلية ومُشغِّلاتها) إلى روبوت. ^{[ 4 ]} ويتم ذلك عادةً بوضع محركين مؤازرين (للتحكّم في درجتي الحرية) عند المفصلين A وB، للتحكم في زاوية الوصلتين L2 وL5. الوصلة L1 هي الوصلة الثابتة. في هذا التكوين، تكون نقطة النهاية المُتحكَّم بها أو المؤثر النهائي هي النقطة D، حيث يكمن الهدف في التحكّم في إحداثياتها x وy في المستوى الذي تقع فيه الوصلة. يمكن حساب الزاويتين θ1 وθ2 كدالة لإحداثيات x وy للنقطة D باستخدام الدوال المثلثية . يُصنَّف هذا التكوين الروبوتي على أنه مُناور متوازي . وهو روبوت ذو تكوين متوازي لأنه يتكون من مُناورين متسلسلين مُتحكَّم بهما متصلين بنقطة النهاية.

على عكس الذراع الآلية التسلسلية، يتميز هذا التصميم بتأريض كلا المحركين عند الوصلة الأساسية. ونظرًا لأن المحرك قد يكون ضخمًا، فإن هذا يقلل بشكل ملحوظ من عزم القصور الذاتي الكلي للوصلة، ويُحسّن من إمكانية الحركة العكسية لتطبيقات التغذية الراجعة اللمسية. من ناحية أخرى، تكون مساحة العمل التي تصل إليها نقطة النهاية عادةً أصغر بكثير من مساحة العمل في الذراع الآلية التسلسلية.

تُستخدم هذه الوصلة الروبوتية في العديد من المجالات المختلفة، بدءًا من الأطراف الاصطناعية وصولًا إلى التغذية الراجعة اللمسية. وقد تم استكشاف هذا التصميم في العديد من أجهزة التغذية الراجعة اللمسية لتوفير تغذية راجعة عامة للقوة. ^{[ 3 ] [ 2 ]} كما استُخدم أيضًا في لعبة الرسم الآلي WeDraw. ^{[ 6 ]} وقد استخدم تصميم جديد لآلية توجيه من نوع أكرمان، من ابتكار تشاو وآخرون، وصلة خماسية القضبان بدلًا من الوصلة الرباعية القضبان التقليدية. ^{[ 7 ]} واستخدم طرف اصطناعي للكاحل والقدم، من ابتكار دونغ وآخرون، آلية زنبركية خماسية القضبان مُسننة لمحاكاة صلابة وسلوك التخميد للقدم الحقيقية. ^{[ 1 ]}