Theory and design of spherical oscillator mechanisms

در کار قبلی، ما نشان دادیم که دو درجه نوسانگرایی آزادی می تواند به طور معقول به پایه های زمان زیستی اعمال شود، زیرا می توان از آنها برای از بین بردن مکانیزم فرار استفاده کرد. پس از آن دو عدد نوسانگرایی آزادی را براساس مراحل خمشی موازی بررسی کردیم. ما اشاره کردیم که این نوسانگرها به شدت تحت تأثیر گرانش قرار دارند و به طور مستقیم برای زمانبندی قابل حمل مانند ساعتهای دست ساز مناسب نیستند. در این مقاله، طراحی و عملکرد دو درجه نوسانگرهای کروی آزاد را مورد بررسی قرار می دهیم. با نوسان کروی، به معنی یک توده کروی با سینماتیک کاملا چرخشی است و به گشتاور بازگرداندن الاستیک می پردازیم. در مقایسه با نوسانگرهای مورد بررسی ما، دوره نوسان از نوسانگرهای کروی نسبت به اثر چرخش مکانیزم در حضور جاذبه نسبتا حساس است. به منظور محدود کردن چرخش کروی به دو درجه آزادی، ما سینماتیک را محدود می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که قانون لیزینگ، یک محدودیت شناخته شده در جنبش چشم انسان است. ما نشان می دهیم که یکی از نیروهای ویژه بازگرداندن مرکزی که قانون قیچی آن را می نامیم، بهتر است برای عملکرد زمان سنجی مناسب باشد و تعدادی از مکانیسم های نظری را ایجاد کند. سپس یک نوسانگر کروی واقعی بر اساس نتایج نظری ما طراحی شده است. طراحی با استفاده از چشمه های خمشی برای محدود کردن سینماتیک به قانون لیست، قانون قیچی و ایجاد تعلیق لازم است. در نهایت، داده های تجربی را براساس تحقق فیزیکی نشان می دهیم که نشان می دهد عملکرد زمان سنجی امیدوار کننده است.