3 ลักษณะกลไกหกแกน และการออกแบบ

3.1 กลไกหกแกน

      กลไกหกแกน (Hexapod mechanism) ประกอบด้วย แผ่นฐานอยู่กับที่ (Fixed base plane) มีรูปร่างลักษณะของรูปหกเหลี่ยม และแท่น หรือแผ่นฐานเคลื่อนที่ (Top or mobile plant) ที่ลักษณะรูปร่างเป็นสามเหลี่ยม เชื่อมต่อกันด้วยแกนค้ำ (ขา (Leg parts) มีทั้งขาบน ขาล่าง สวมกันอยู่ อาจเป็นแท่งแกนสไลด์หรือบอลสกรู (Telescopic or ballscrew)) ทั้งหกแกน ดูที่รูปด้านล่าง

รูปส่วนประกอบกลไกหกแกน

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

การเชื่อมต่อขาจะเริ่มต้นจากฐาน 6 เหลี่ยม จะมีขาแต่ละมุม 6 มุม ต่อโยงขึ้นไปที่ฐาน 3 เหลี่ยม แต่ละมุมเช่นเดียวกันด้านสามเหลี่ยมจะร่วมจุดกันเป็นคู่ การเคลื่อนที่ของฐานสามเหลี่ยมครั้งใด ก็จะเกิดการเคลื่อนที่ของขาตัวค้ำทั้งหมดด้วยเช่นกัน โดยจะมีการเปลี่ยนแปลงความยาวของขาไปตามแนวแกนที่กำลังเคลื่อนที่ ทั่วไปแล้วกลไกหกแกนสามารถเคลื่อนที่ได้สี่รูปแบบ ได้แก่ การยืด / หดแท่นโดยระนาบยังคงขนาน,  การกวาดแท่นเคลื่อนที่ไปได้รอบ, การเอียงหมุนแท่นเคลื่อนที่ และการหมุนบิดตีเกลียว

ก.  การยืด / หดแท่นเคลื่อนที่โดยระนาบยังคงขนาน (Extending)

รูปกลไกหกแกนยืด และหดตัวระนาบขนาน

เมื่อขาแกนค้ำ ยืดแกน (Expand) หรือหดแกน (Contract) โดยพร้อมกัน ที่อัตราเร็วเดียวกัน จะส่งผลให้แท่นสามเหลี่ยมอยู่ในตำแหน่งเคลื่อนที่ได้สูง หรือลงต่ำเป็นระนาบขนานกับแท่นหกเหลี่ยม การเคลื่อนที่แบบนี้ส่งผลให้เครื่องกลหกแกนสามารถยืด หรือหด, ยกขึ้น หรือต่ำลงได้

ข. การกวาดแท่นเคลื่อนที่ไปได้รอบ (Panning)

รูปกลไกหกแกนกวาดไปได้รอบ

เมื่อบางขาแกนค้ำด้านหนึ่งมีการยื่นออก และขาแกนค้ำด้านอื่นหดตัว ก็จะเกิดการเปลี่ยนทิศทางของแท่นเคลื่อนที่ กล่าวคือแท่นสามเหลี่ยมเคลื่อนที่ไปทางด้านข้างโดยยังรักษาแท่นให้อยู่ในแนวระดับ สามารถโยกย้ายกวาดไปได้ทั่ว แต่รักษาระนาบแท่นเคลื่อนที่ไม่เปลี่ยนแปลงขนานกับฐานหกเหลี่ยม

ค. การเอียงหมุนแท่นเคลื่อนที่ (Rotating)

รูปกลไกหกแกนหัวแท่นเอียงได้

เมื่อขาแกนค้ำเอียงเปลี่ยนทิศทาง แน่นอนความยาวขาของแกนมีการเปลี่ยนแปลงทำให้ฐานสามเหลี่ยมอยู่ในลักษณะเอียงตะแคงตัว ทำให้แท่นสามเหลี่ยมเคลื่อนที่มีการเปลี่ยนทิศทาง โดยขาแกนค้ำจะมีการยืด / หด สัมพันธ์กันกับการเคลื่อนที่ของแท่นสามเหลี่ยม ส่งผลให้แท่นเคลื่อนที่จะเกิดการหมุนแบบเอียงตัวได้

ง.   การหมุนแท่นแบบบิดตีเกลียว (Twisting)

รูปกลไกหกแกนสามารถบิดตีเกลียว

เมื่อขาแกนค้ำสามแกนมีความยาวขาเหมือนกันชุดหนึ่ง และอีกสามแกนมีความยาวขาที่เหมือนกันอีกชุดหนึ่ง จะทำให้แท่นสามเหลี่ยมเคลื่อนที่ เกิดการเคลื่อนที่แบบหมุนบิดตีเกลียว

รูปความยาวขาค้ำของการหมุนแท่นแบบบิดตีเกลียว

จากกลไกการเคลื่อนที่เหล่านี้ของการเคลื่อนที่ของขาแกนค้ำทั้งหกแกน สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในด้านการออกแบบกลไกเคลื่อนที่ได้อย่างอเนกประสงค์ สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลาย ข้อสำคัญการออกแบบจะต้องออกแบบให้มีการทำงานของขาแกนสามารถทำงานโดยไม่ทำให้แกนทั้งหกขัดแข้งขัดขากันในแต่ละแกน หรือแม้แต่กับแท่นฐานทั้งสอง

วิดีโอการทำงานของเครื่องกล 6 แกนที่ประยุกต์ใช้กับเกมส์

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“บ้านใหญ่โตจะมีความหมายอะไร ถ้าคนในบ้านไม่ยิ้มให้กัน”