طراحی و شبیه سازی مجموعه پنج درجه آزادی شامل میز شبیه ساز و جستجوگر گیمبال

در آزمون سامانه های اجسام پرنده، از سخت افزار در حلقه و فعال‌ سازی سنسورهای زاویه ‌ای به کمک میز شبیه ‌ساز سه درجه آزادی با مکانیزم گیمبالی استفاده می ‌شود. با توسعه استفاده از سنسورهای سبک و ارزان قیمت، نیاز به طراحی میز شبیه‌ ساز سه درجه آزادی ارزان قیمت و با وزن کم مشهود است. در این پژوهش به طراحی و بهینه سازی یک میز شبیه‌ ساز ارزان قیمت، در عین حال دقیق و کاربردی با قابلیت آزمون جستجوگر گیمبال پرداخته می‌ شود. پس از استخراج معادلات میز و جستجوگر، با توجه به ایجاد نامعینی بالا در اثر تغییرات بارگذاری، به طراحی و شبیه سازی میز و همچنین بهینه سازی طراحی آن با حذف و بهبود عناصر تشکیل دهنده پرداخته شده است، به گونه ای این ابزار در بهینه ترین و ارزان ترین حالت قابلیت کارایی مناسب را دارا باشد. در طرح حاضر، میزان حداکثر بارگذاری شبیه ساز کاهش پیدا کرده و به جای استفاده از اسلیپ رینگ از یاتاقان غلتشی معمولی استفاده گردید تا علاوه بر قیمت پایین‌تر نویز ناشی از اسلیپ رینگ حذف شود. موتورها از نوع ac به dc تغییر کرده و فضای کاری و دید جستجوگر نیز در حین طراحی لحاظ شد. علاوه بر این نوع ارتباطات به بیسیم و روش تامین انرژی به استفاده از باطری تغییر یافت. برای تحلیل تنش، انحراف و همچنین تعیین گشتاور موتورها، مدل سازی شبیه ساز در نرم افزار آدامز صورت گرفته و نقشه نهایی توسط نرم افزار کتیا طراحی و مونتاژ شد. حاصل کار طراحی یک شبیه ساز سه درجه آزادی ارزان قیمت، دقیق و چند منظوره و با ابعاد کوچک است.

design and simulation of a five degree of freedom set included simulator and gimbaled seeker

in the test of flying object systems, hardware is used in the loop and activation of angular sensors with the help of a three-degree simulator table with a gimbal mechanism. with the development of the use of light and inexpensive sensors, the need to design a simulator table with three degrees of freedom inexpensive and low weight is evident. in this paper, a cheap, at the same time accurate and practical simulation table with gimbal seeker test capability is designed and optimized. after extracting equations, according to the high uncertainty due to load changes, the design, simulation and optimization of the collection was done by removing and improving the constituent elements, in this way, this tool has the appropriate performance capability in the most optimal and cheapest case. in the present design, the maximum load of the simulator was reduced and instead of using a slip ring, a conventional roller bearing was used to eliminate the noise caused by the slip ring in addition to the lower price. the motors were changed from ac to dc, and the workspace and visibility of gimbal seeker were taken into account during the design. in addition, type of communication was changed to wireless and the method of power supply was changed to the use of batteries. to analyze the stress, deflection and torque of the motors, simulator in adams software was modeled and the final design was designed and assembled by catia software.