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Una nueva metodología de diseño para mecanismos de enlace de cuatro barras basados en derivaciones de curvas de acoplador

Este artículo presenta una nueva metodología de diseño para enlaces de cuatro barras de manivela basados en funciones objetivas diferenciales. En primer lugar, para evitar obtener un mecanismo con una forma de trayectoria no deseada, clasificamos la trayectoria del enlace en cuatro tipos de formas. Se propone una optimización en dos pasos para un tipo de forma específico. En el primer paso, la forma de la trayectoria se obtiene minimizando el error cuadrático medio de raíz (RMSE) entre la pendiente (derivada de primer orden) del punto de acoplamiento y la de la trayectoria objetivo. El tamaño de la trayectoria se determina minimizando el RMSE entre el cambio en el ángulo de pendiente (derivada de segundo orden) del punto de acoplamiento y el de la trayectoria deseada. Este nuevo enfoque tiene tres ventajas: i) la trayectoria deseada se puede configurar como un bucle continuo y cerrado, ii) la solución óptima se puede obtener sin la posibilidad de generar un mecanismo con una curva de acoplamiento involuntaria, y iii) el método puede tener en cuenta la velocidad de la salida para cada sección con una velocidad de entrada constante. Se llevaron a cabo tres estudios de casos para verificar las ventajas del nuevo enfoque basado en un nuevo índice llamado la bondad de la trazabilidad.