Konstrukční návrh parametricky měnitelného linku mechanismu s uzavřenou kinematikou.

Abstract

V této bakalářské práci jsem se zabýval návrhem a konstrukcí parametricky měnitelného linku pro mechanismy s uzavřenou kinematickou smyčkou, konkrétně pro Bennettův mechanismus. Cílem bylo navrhnout systém umožňující snadnou a přesnou změnu délky a úhlu natočení ramen. Tato úprava parametrů umožňuje rekonfiguraci trajektorie koncového bodu bez nutnosti výměny pevných hardwarových částí. V první části práce jsem provedl rešerši a analýzu možných technických řešení pro změnu délky a úhlu, včetně způsobů jejich spolehlivé aretace. Z navržených konceptů jsem na základě zhodnocení tuhosti, kinematických omezení a složitosti výroby vybral optimální variantu. Zvolené řešení, využívající teleskopický mechanismus s excentrickými pákami a upravený kloubní uzel, jsem následně rozpracoval do finálního 3D modelu. Závěr práce tvoří silová analýza mechanismu provedená v softwaru Creo Parametric, kontrolní výpočty průhybu a orientační cenový odhad výroby navrženého zařízení.

In this bachelor's thesis, I dealt with the design and construction of a parametrically adjustable link for mechanisms with a closed kinematic loop, specifically for the Bennett mechanism. The aim was to design a system that allows easy and precise adjustment of the length and rotation angle of the links. This parameter adjustment enables the reconfiguration of the end-point trajectory without the need to replace rigid hardware parts. In the first part of the thesis, I researched and analysed possible technical solutions for changing the length and angle, including methods for their reliable locking. Based on the evaluation of stiffness, kinematic limitations, and manufacturing complexity, I selected the optimal variant from the proposed concepts. The chosen solution, utilizing a telescopic mechanism with eccentric levers and a modified joint node, was subsequently developed into a final 3D model. The conclusion of the thesis consists of a force analysis of the mechanism performed in Creo Parametric software, control calculations of deflection, and an approximate price estimate for the production of the designed device.