ES2269801T3

ES2269801T3 - Articulacion giratoria de alta rigidez axial.

Info

Publication number: ES2269801T3
Application number: ES02795801T
Authority: ES
Inventors: John A. Bushey
Original assignee: MTS Systems Corp
Current assignee: MTS Systems Corp
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2007-04-01
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: EP1456545A1; US20030108379A1; WO2003050427A1; EP1456545B1; US6758623B2; ATE340312T1; JP2005513362A; DE60214885T2; AU2002360539A1; DE60214885D1; WO2003050427A9

Abstract

Una articulación giratoria (20) que comprende: un primer miembro base (30A); un segundo miembro base (32A); una araña (34) que comprende: una primera (36) y una segunda (38) superficies arqueadas adaptadas para formar articulaciones con el primer (30A) y segundo (32A) miembros base, respectivamente; primer (40A) y segundo (40B) vástagos opuestos uno a otro; tercer (42A) y cuarto (42B) vástagos opuestos uno a otro; un primer mecanismo (30B, 30C, 30D) acoplado al primer (40A) y segundo (40B) vástagos de la araña y al primer miembro base y adaptado para ejercer una fuerza de compresión para tirar del primer miembro base (30A) hacia la primera superficie arqueada (36); y un segundo mecanismo (32B, 32C, 32D) acoplado al tercer y cuarto vástagos de la araña y al segundo miembro base (32A) y adaptado para ejercer una fuerza de compresión para tirar del segundo miembro base (32A) hacia la segunda superficie arqueada (38).

Description

Articulación giratoria de alta rigidez axial.

Antecedentes de la invención

La invención presente está relacionada con articulaciones giratorias. Más en particular, la presente invención se refiere a una articulación giratoria para transferir fuerzas de tensión y de compresión.

Las juntas universales son dispositivos bien conocidos que acoplan miembros juntándolos, y permitiendo además el movimiento en dos grados de libertad. Habitualmente, la junta universal incluye dos bridas o acoplamientos de conexión en U con un miembro en cruz o en araña dispuesto entre éstos. Unas superficies de apoyo sobre los extremos de la araña permiten el movimiento angular relativo alrededor de dos ejes ortogonales.

Las juntas universales pueden ser usadas en variedad de aplicaciones diferentes. En muchos casos, la junta universal se usa para transferir pares de carga entre miembros acoplados. Sin embargo, una junta universal que tenga una alta rigidez axial para transmitir fuerzas de tensión y de compresión sería particularmente beneficiosa además para otras aplicaciones. Sin embargo, las juntas universales en uso actual experimentan baja fuerza y rigidez en la dirección axial debido a los esfuerzos de flexión y a la deflexión de la araña.

La US-A- 5 649 778 da a conocer una articulación giratoria multidireccional para llevar miembros de carga que comprende un cuerpo principal en cruz, que tiene un par de primeros y un par de segundos miembros cilíndricos huecos, unos perpendiculares a los otros, que está cada uno conectado con un miembro de cuello dentado en su extremo libre y acoplados de forma pivotable y cruzada con un par de miembros de agarre, de manera que se permita al cuerpo principal girar alternativamente por dentro en direcciones múltiples. Un miembro de pistón está dispuesto de forma deslizante dentro de cada uno de los miembros cilíndricos huecos para definir un par de primeras y segundas cámaras cilíndricas que se comunican respectivamente con un compresor hidráulico ambiente vía un par de los primeros y segundos conductos a través del miembro de pistón en ese sentido, adicionalmente a un anillo de retención con mangas sobre el extremo libre del miembro de pistón y asegurado mediante una tuerca. Así el acoplamiento del cuerpo principal con los miembros de agarre puede ser apretado o liberado en el momento del esfuerzo alternativo de la fuerza hidráulica del compresor ambiente.

La DE-A- 100 58 317 da a conocer una articulación universal que forma parte de una estructura paralela y que tiene una placa base de ensamblaje con una suspensión a la cárdan y una conexión con una cuna curvada. Esta articulación tiene un elemento cruciforme con árboles ajustados a las cunas. Un rodamiento en eje Y está situado entre la cuna y árbol. Un rodamiento en eje X está entre la segunda cuna y el árbol.

Compendio de la invención

Una articulación giratoria según un aspecto de la presente invención incluye un primer y un segundo miembros base. Una araña incluye además una primera y una segunda superficies arqueadas que forman juntas respectivamente con el primer y segundo miembros base. Además, la araña incluye un primer y un segundo vástagos opuestos uno a otro y un tercer y un cuarto vástagos opuestos uno a otro. Un primer mecanismo, que conecta la araña y el primer miembro base, está adaptado para ejercer una fuerza de compresión entre el primer miembro base y la primera superficie arqueada. También, un segundo mecanismo, que conecta la araña y el segundo miembro base, está adaptado para ejercer una fuerza de compresión entre el segundo miembro base y la segunda superficie arqueada. Las fuerzas entre los miembros base y las correspondientes superficies arqueadas mantienen el acoplamiento de los miembros base y las correspondientes superficies arqueadas cuando están sujetos a fuerzas de trabajo externas, con lo que preservan la rigidez axial a lo largo del rango en tensión y compresión de la fuerza de trabajo y a lo largo del rango de movimiento de la articulación.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama esquemático de un sistema de simulación para su uso con la presente invención.

Las Figs. 2 y 3 son vistas en perspectiva de una articulación giratoria según la presente invención.

La Fig. 4 es una vista en perspectiva de una articulación giratoria con ciertos elementos ilustrados en líneas discontinuas.

Las Figs. 5 y 6 ilustran vistas detalladas de una articulación giratoria según la presente invención.

La Fig. 7 es una vista detallada de una realización alternativa de una articulación giratoria según la presente invención.

La Fig. 8 es una vista lateral de una articulación giratoria de una realización alternativa según la presente invención.

La Fig. 9 es una vista de planta de la articulación giratoria ilustrada en la Fig. 8

Las Figs. 10-13 son ilustraciones esquemáticas de realizaciones alternativas de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Antes de describir la articulación giratoria en detalle, puede ser útil una explicación de un entorno operativo ejemplificante para la junta universal y formando otro aspecto de la invención. La Fig. 1 ilustra esquemáticamente un sistema de simulación 10 ejemplificante. El sistema 10 incluye una mesa 12 para soportar un espécimen 11 bajo ensayo y una pluralidad de actuadores 15 para impulsar la mesa 12 en respuesta a un controlador 16 del sistema. Unos puntales 18 son normalmente proporcionados para acoplar la mesa 12 a cada uno de los actuadores 15. En la realización ilustrada, se proporcionan placas giratorias 20 entre los actuadores 15 y los puntales 18 y la mesa 12. En la realización ilustrada, el sistema 10 incluye doce placas giratorias 20, sin embargo, se apreciará que en el sistema 10 se puede proporcionar una articulación giratoria 20 donde sea necesario dependiendo de los parámetros operativos del mismo. En una realización discutida más abajo, las placas giratorias 20 pueden incluir cojinetes hidrostáticos donde el fluido para los cojinetes puede ser suministrado por los actuadores 15. Adicionalmente, los puntales 18 se pueden adaptar para proporcionar una comunicación fluida entre las placas giratorias 20 a través del puerto 21. Las placas giratorias 20 son particularmente útiles en un sistema de simulación 10, donde las placas giratorias 20 se usan para transmitir fuerzas a un espécimen o mesa adecuadas para mandar entradas desde el controlador 16. En particular, las placas giratorias 20 están configuradas para transmitir fuerzas de compresión y tensión con una alta capacidad de carga, alta rigidez axial, y una holgura minimizada. Otros sistemas pueden utilizar una articulación giratoria 20 que incluya, aunque no está limitada a ello, otros montajes de actuadores (por ejemplo hidráulicos, neumáticos, eléctricos), mecanismos robotizados y máquinas herramienta, por nombrar unos cuantos.

Las Figs. 2 - 3 ilustran la articulación giratoria 20 más en detalle. La articulación giratoria 20 está asegurada a una porción de la mesa 12 y al puntal 18 (o alternativamente al actuador 15) con una pluralidad de sujetadores 23. La pluralidad de sujetadores 23, aquí ilustrados como pernos, pueden ser de cualquier tipo para asegurar la articulación giratoria 20 a la mesa 12, los puntales 18, los actuadores 15 o cualquier otro miembro en el que la articulación giratoria 20 sea útil. La articulación giratoria 20 se puede rotar alrededor de dos ejes de rotación, 24 y 26. La Fig. 3 ilustra la articulación giratoria 20 girada alrededor del eje 24. La rotación de la articulación giratoria 20 alrededor de los ejes 24 y 26 se puede conseguir a través de un rango de ángulos con objeto de transmitir fuerzas a la mesa 12, como se desee. En una realización, la articulación giratoria 20 permite la rotación simultáneamente alrededor de los ejes 24 y 26 a través de ángulos mayores de +/- 20º; sin embargo se pueden proporcionar otros rangos dependiendo de la aplicación deseada.

Con referencia a la Fig. 4, la articulación giratoria incluye dos bridas o acoplamientos de conexión en U 30 y 32 y una araña o cruz 34 dispuesta entre los acoplamientos de conexión en U 30 y 32. A modo de ejemplo, el acoplamiento de conexión en U 32 incluye un miembro base 32A, dispositivos de retención 32B y 32C, y sujetadores 32D. Los sujetadores 32D, ilustrados aquí como un par de pernos, tiran de los dispositivos de retención 32B y 32C, y por tanto de la araña 34, hacia el miembro base 32A. Los sujetadores 32D, junto con los dispositivos de retención 32B y 32C, efectúan una fuerza de compresión entre el miembro base 32A y la araña. La fuerza creada está preferiblemente a un nivel mayor que una fuerza de tensión máxima que se espera que esté situada sobre la articulación giratoria 20. El sujetador 30 está construido de forma similar al acoplamiento de conexión en U 32 de manera que el miembro base 30A y los dispositivos de retención 30B y 30C efectúen una fuerza de compresión entre el miembro base 30A y la araña 34. Los acoplamientos de conexión en U 30 y 32 están ilustrados aquí ortogonales uno respecto al otro. También, la orientación del miembro base 30A es opuesta a la del miembro base 32A.

Los dispositivos de retención 30B y 30C, 32B y 32C, junto con los sujetadores 30D y 32D, acoplan la araña 34 a sus respectivos miembros base 30A y 32A. El acoplamiento de la araña 34 con los miembros base 30A y 32A crean una trayectoria de carga primaria directa (axial) desde el miembro base 30A a través de la araña 34 y hacia dentro del miembro base 32A y viceversa. La presencia de la trayectoria de carga primaria permite que elevadas fuerzas de compresión tengan lugar sobre la articulación giratoria 20, mientras que la articulación giratoria 20 permanece rígida en la dirección axial. Adicionalmente, una trayectoria de carga secundaria existe desde el miembro base 30A a través de los dispositivos de retención 30B y 30C, la araña 34, los dispositivos de retención 32B y 32C y hacia dentro del miembro base 32A. Esta trayectoria de carga secundaria es menos rígida que la trayectoria de carga primaria. Adicionalmente, la trayectoria de carga secundaria precarga la trayectoria de carga primaria de manera que la trayectoria de carga primaria puede manejar fuerzas de tensión externas situadas sobre la articulación giratoria 20 de una manera rígida.

Con referencia a las Figs. 5 y 6, se ilustran las vistas detalladas de una forma ejemplificante de una la articulación giratoria 20. En esta realización, la araña 34 incluye un cuerpo de araña 35 que tiene una porción inferior de cuerpo 35A y una porción superior de cuerpo 35B. La porción inferior de cuerpo 35A incluye una primera superficie arqueada 36 y la porción superior de cuerpo 35B incluye una segunda superficie arqueada 38. Las superficies arqueadas 36 y 38 están configuradas de forma esencialmente cilíndrica, lo cual incluye cilíndrica. Sin embargo, la deformación material puede en algunos casos causar un acoplamiento no uniforme entre las superficies 36 y 38 y los miembros base 30A y 32A. En otra realización alternativa, las superficies arqueadas 36 y 38 pueden incluir un ligero ahusamiento en sus extremos para un acoplamiento uniforme entre las superficies 36 y 38 y los correspondientes miembros base 30A y 32A. Las porciones de vástago 40 y 42 incluyen pares de vástagos opuestos ( (40A, 40B) y (42A, 42B) ) que se extienden hacia afuera del cuerpo de la araña 35 y están dispuestos en aberturas 41 de cada uno de los dispositivos de retención 30B, 30C, 32B y 32C. Los sujetadores 44 aseguran las porciones del cuerpo de la araña 35A y 35B junto con las porciones de vástagos 40 y 42 dispuestas entre ellas. Aunque el cuerpo de la araña 35 está aquí ilustrado y descrito con elementos componentes separados, una construcción integral en la que dos o más elementos de construcción estén formados como un sólo cuerpo puede también ser usada.

Los miembros de placa 46 y 48 están configurados de forma similar a las superficies arqueadas 36 y 38, respectivamente, y están dispuestos entre las superficies arqueadas 36 y 38 y los miembros base 30A y 32A, respectivamente. Los conjuntos de superficies de apoyo 50 y 52 son retenidos en los miembros de placa 46 y 48. Los conjuntos de superficies de apoyo 50 y 52, aquí ilustrados como cojinetes de rodillos en aguja, proporcionan conjuntos adecuados para la rotación de los acoplamientos de conexión en U 30 y 32 a lo largo de las superficies arqueadas 36 y 38. Una pluralidad de conjuntos de superficies de apoyo 54 son también proporcionados para cada uno de los dispositivos de retención 30B, 30C, 32B y 32C. Los conjuntos de superficies de apoyo 54 (aquí cojinetes de rodillos en aguja) proporcionan conjuntos adecuados para la rotación de las porciones de vástago 40 y 42 en aberturas de cada uno de los dispositivos de retención 30B, 30C, 32B y 32C.

Como reconocerán aquellos expertos en la materia, los conjuntos de superficies de apoyo alternativos tales como cojinetes hidrostáticos, de bolas o similares pueden también ser empleados en lugar de los conjuntos de superficies de apoyo 50, 52 y 54 aquí ilustrados.

La construcción de componentes individuales de la articulación giratoria 20 puede ser proporcionada con objeto de establecer holgura entre componentes de forma que se consiga una fuerza de precarga cuando se ensamblan los componentes. Por ejemplo, se puede producir un hueco entre los elementos de retención 30B, 30C, 32B y 32C y los miembros base 30A, 32A para crear una fuerza de precarga deseada desde los sujetadores 30D y 32D sobre el conjunto. Este hueco es ajustable (por ejemplo mediante cuñas o tolerancias de fabricación estrechas) para proporcionar diferentes fuerzas de precarga. Con objeto de transmitir fuerzas de tensión de manera efectiva sin desajustes, la fuerza de compresión entre los miembros base 30A, 32A y la araña 34 es preferiblemente de al menos 227 kilogramos. En otra realización, la fuerza de compresión es de al menos 454 kilogramos. En otra realización, la fuerza de compresión es de al menos 2268 kilogramos. En otra realización, la fuerza de compresión es de al menos 4536 kilogramos.

La Fig. 7 ilustra una realización alternativa de la presente invención. En esta realización, la araña 60 tiene superficies arqueadas que son esencialmente esféricas, lo cual incluye esféricas. Las superficies esféricas de la araña 60 se acoplan a los miembros base 30A y 32A, lo cual mediante esto incluyen superficies esféricas cóncavas. En una realización, la araña 60 puede estar construida de dos porciones de cuerpo similares al cuerpo de araña 35 como se ilustra o alternativamente un cuerpo integral donde los vástagos 40A, 403, 42A, 42B pueden proporcionarse o ser insertados. Cojinetes de bola 62 proporcionan conjuntos de cojinete adecuados para la araña 60.

Las Figs. 8 - 9 ilustran una realización de la presente invención en la que se utilizan cojinetes hidrostáticos. Adicionalmente, se ilustra una araña 70 que tiene un cuerpo integral. La fuente de fluido 72 está en comunicación fluida con un puerto 74 en el miembro base 32A. El puerto 74 proporciona fluido a un conmutador 76. El conmutador 76 incluye una junta hermética 77 para que el fluido pase a la araña 70 sin fugas a los cojinetes hidrostáticos 80 y 81 y, en la realización ilustrada, un miembro reductor de fricción 78. El conmutador 76 está adaptado para estar en comunicación fluida con un puerto central 82 en la araña 70. Los puertos auxiliares 84 y 86 llevan fluido desde el puerto central 82 a los cojinetes 80 y 81. El conmutador 76 minimiza el número de conectores externos para proporcionar fluido a los elementos de cojinetes hidrostáticos. Sin embargo, si se desea, se pueden proporcionar acoplamientos fluidos separados para cada uno de los miembros base.

El fluido puede también pasar a través del puerto central 82 al conmutador 87, el cual está construido de forma similar al conmutador 76, pero orientado ortogonalmente con respecto a éste. El conmutador 87 permite comunicación fluida a un puerto 88. De esta manera, el puerto 88 puede estar en comunicación fluida con otra articulación giratoria 20 a través del pasadizo 21 dentro del puntal 18 como se ilustra en la Fig. 1. Esto elimina mangueras separadas para cada una de las placas giratorias 20.

A modo de ejemplo, el cojinete 80 se ilustra en la Fig. 9.El fluido se suministra al cojinete 80 a través del puerto auxiliar 84. Un canal 90 está ranurado en el miembro base 32A para proporcionar comunicación fluida al cojinete 80. El canal 90 forma almohadillas 92. Aunque el número de almohadillas aquí ilustradas es de tres, cualquier otro número de almohadillas puede ser usado. A medida que el fluido se recoge en el canal 90, se desarrolla presión fluida dentro del canal 90 y eventualmente se filtra a las almohadillas 92. Las almohadillas 92 crean una superficie de apoyo adecuada para la rotación entre el miembro base 32A y la araña 70 y también crean una película comprimida para minimizar el juego dentro de la articulación giratoria 20 cuando son aplicadas fuerzas de compresión y tensión.

Las fuerzas de precarga entre la araña 34 y los miembros base 30A y 32A se pueden conseguir mediante el uso de elementos de resorte. Los elementos de resorte, como se discutió anteriormente, crean dos trayectorias de carga. Una trayectoria de carga de trabajo (primaria) se establece por acoplamiento de las superficies arqueadas 36 y 38 a los respectivos miembros base 30A y 32A. Ésta es una trayectoria de carga rígida que se ocupa de las fuerzas de compresión. La precarga o trayectoria de carga secundaria es transferida a través de los elementos de resorte para proporcionar una precarga de compresión a la trayectoria de carga primaria. La trayectoria de carga secundaria es más flexible que la trayectoria de trabajo rígida. La trayectoria de precarga permite que la trayectoria de trabajo rígida mantenga el acoplamiento de las superficies arqueadas 36 y 38 a los respectivos miembros base 30A y 32A en presencia de cargas de tensión externas aplicadas sobre la articulación giratoria 20.

Los elementos de resorte pueden tomar muchas formas. Las Figs. 10 - 13 ilustran esquemáticamente realizaciones alternativas de un elemento de resorte que proporciona una fuerza de precarga entre la raña 34 y un miembro base de un acoplamiento de conexión en U. En cada una de las siguientes figuras, se ilustra sólo la mitad de la articulación. La Fig. 10 ilustra la articulación giratoria 100 que incluye el elemento de resorte 102. Como se ilustra, el elemento de resorte 102 es un vástago o vástagos que se extienden entre los elementos de retención 104B y 104C. Los sujetadores 104D tiran de los elementos de retención 104B y 104C hacia el miembro base 104A. Esto causa un momento de flexión en el elemento de resorte 102. Si se desea, los elementos de retención 104B y 104C pueden incluir aberturas ampliadas para proporcionar espacio libre para el elemento de resorte 102 flectante.

En la Fig. 11, una articulación giratoria 110 incluye elementos de resorte 112 que son elásticos y tiran del miembro base 114A hacia los elementos de retención 114 B y 114C. En este caso, la porción de vástago 116 es más rígida que los elementos de resorte 112. Según se desee, los elementos de resorte 112 pueden ser sujetadores, elementos de retención o cualquier otro elemento que proporcione una fuerza de precarga. Dependiendo del material usado para los vástagos 40, 42, o sujetadores 30D, 32D, la articulación giratoria 20 puede operar de acuerdo con los principios de las Figs. 10 y 11 individualmente o en combinación.

En otra realización adicional, la Fig. 12 ilustra una vista lateral de una articulación giratoria 120 que tiene un elemento de resorte 122 que comprende un elemento de retención. Una construcción similar se proporcionaría en el otro lado. En este caso, el elemento de retención 112 incluye una ranura o hueco 124. El elemento 126, aquí un perno, se puede suministrar para incrementar la anchura de la ranura 124, que proporciona una fuerza en la dirección de la flecha 128, lo cual fuerza al elemento de retención 122 hacia el elemento base 129.

Pueden también ser usadas fuerzas de compresión de resorte. En la Fig. 13, la articulación giratoria 130 incluye un elemento de resorte 132 que fuerza un elemento de retención 134 hacia un elemento de retención 136, el cual es en este caso integral con el miembro base. Por ejemplo, cada sujetador 137 puede incluir un perno 139 insertado a través de un elemento de resorte 132 externo (aquí una pila de arandelas de resorte), el perno 139 se extiende a través de un elemento de retención superior 134 y está roscado dentro de un elemento de retención inferior 136. El elemento de resorte 132 externo puede ser también un muelle helicoidal u otro elemento de resorte externo. La Fig. 13 ilustra un lado de una mitad de la articulación giratoria 130. Una construcción similar se proporcionaría para cada porción lateral de la articulación.

Claims

1. Una articulación giratoria (20) que comprende:

un primer miembro base (30A);

un segundo miembro base (32A);

una araña (34) que comprende:

: una primera (36) y una segunda (38) superficies arqueadas adaptadas para formar articulaciones con el primer (30A) y segundo (32A) miembros base, respectivamente;

: primer (40A) y segundo (40B) vástagos o- puestos uno a otro;

: tercer (42A) y cuarto (42B) vástagos o- puestos uno a otro;

: un primer mecanismo (30B, 30C, 30D) acoplado al primer (40A) y segundo (40B) vástagos de la araña y al primer miembro base y adaptado para ejercer una fuerza de compresión para tirar del primer miembro base (30A) hacia la primera superficie arqueada (36); y

: un segundo mecanismo (32B, 32C, 32D) acoplado al tercer y cuarto vástagos de la araña y al segundo miembro base (32A) y adaptado para ejercer una fuerza de compresión para tirar del segundo miembro base (32A) hacia la segunda superficie arqueada (38).

2. La articulación de la reivindicación 1 en la que:

el primer mecanismo comprende:

: primer (30B) y segundo (30C) elementos de retención acoplados al primer miembro base (30A) y al primer (40A) y segundo (40B) vástagos;

: primer y segundo sujetadores (30D) que impulsan al primer y segundo elementos de retención (30B, 30C) hacia el primer miembro base (30A), respectivamente;

el segundo mecanismo comprende:

: tercer y cuarto elementos de retención (32B, 32C) acoplados al segundo miembro base (32A) y al tercer (42A) y cuarto (42B) vástagos; y

: tercer y cuarto sujetadores (32D) que impulsan al tercer y cuarto elementos de retención (32B, 32C) hacia el segundo miembro base (32A), respectivamente.

3. La articulación de la reivindicación 2 en la que el primer (40A) y segundo (40B) vástagos yacen en un primer eje longitudinal y el tercer (42A) y cuarto (42B) vástagos yacen en un segundo eje longitudinal, donde el primer y segundo ejes longitudinales son ortogonales uno al otro.

4. La articulación de la reivindicación 3 en la que el primer (40A) y segundo (40B) vástagos comprenden un primer elemento de resorte y el tercer (42A) y cuarto (42B) vástagos comprenden un segundo elemento de resorte.

5. La articulación de la reivindicación 2 en la que el primer, segundo, tercer y cuarto sujetadores (30D, 32D) comprenden elementos de resorte.

6. La articulación de la reivindicación 5 en la que el primer, segundo, tercer y cuarto sujetadores (30D, 32D) incluyen elementos de resorte externos.

7. La articulación de la reivindicación 1 en la que:

el primer mecanismo comprende:

: primer (30B) y segundo (30C) elementos de retención acoplados al primer miembro base (30A) y al primer (40A) y segundo (40B) vástagos,

: donde el primer y segundo elementos de retención tienen un miembro flexible elástico para desplazamiento donde el miembro flexible tiene un hueco;

: primer y segundo elementos adaptados para incrementar el hueco de los miembros flexibles del primer y segundo elementos de retención, respectivamente;

el segundo mecanismo comprende:

: tercer y cuarto (32B, 32C) elementos de retención acoplados al segundo miembro base (32A) y al tercer (42A) y cuarto (42B) vástagos, donde el tercer y cuarto elementos de retención tienen un miembro flexible elástico para desplazamiento donde el miembro flexible tiene un hueco; y

: tercer y cuarto elementos adaptados para incrementar el hueco de los miembros flexibles del tercer y cuarto elementos de retención, respectivamente.

8. La articulación de la reivindicación 2 en la que el primer (30B), segundo (30C), tercer (32B) y cuarto (32C) elementos de retención son elementos de resorte.

9. La articulación de la reivindicación 1 en la que la primera (36) y segunda (38) superficies arqueadas de la araña (34) son esencialmente esféricas.

10. La articulación de la reivindicación 1 en la que la primera (36) y segunda (38) superficies arqueadas de la araña (34) son esencialmente cilíndricas.

11. La articulación de la reivindicación 2 en la que el primer miembro base (30A) incluye un primer conjunto de superficie de apoyo (50) en contacto con la primera superficie arqueada (36) y el segundo miembro base (32A) incluye un segundo conjunto de superficie de apoyo (52) en contacto con la segunda superficie arqueada (38).

12. La articulación de la reivindicación 11 que además comprende un tercer conjunto de superficie de apoyo (54) situado entre el primer vástago (40A) y el primer elemento de retención (30B), un cuarto conjunto de superficie de apoyo (54) situado entre el segundo vástago (40B) y el segundo elemento de retención (30C), un quinto conjunto de superficie de apoyo (54) situado entre el tercer vástago (42A) y el tercer elemento de retención (32B), y un sexto conjunto de superficie de apoyo (54) situado entre el cuarto vástago (42B) y el cuarto elemento de retención (32C).

13. La articulación de la reivindicación 11 en la que el primer (50) y segundo (52) conjuntos de superficie de apoyo comprenden elementos de rodamiento.

14. La articulación de la reivindicación 11 en la que el primer (50) y segundo (52) conjuntos de superficie de apoyo son hidrostáticos.

15. La articulación de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende:

primer medio de precarga (30B, 30C, 30D) para proporcionar una fuerza de precarga compresiva entre la araña (34) y el primer miembro base (30A);
y

segundo medio de precarga (32B, 32C, 32D) para proporcionar una fuerza de precarga compresiva entre la araña (34) y el segundo miembro base (32A).

16. La articulación giratoria de la reivindicación 15 en la que:

la araña (34) incluye primer (40A) y segundo (40B) vástagos opuestos uno respecto a otro y tercer (42A) y cuarto (42B) vástagos opuestos uno respecto a otro;

el primer medio de precarga (30B, 30C, 30D) incluye aberturas (41) para recibir los vástagos (40A, 40B) y acoplar la araña al primer miembro base (30A);

el segundo medio de precarga (32B, 32C, 32D) incluye aberturas (41) para recibir los vástagos (42A, 42B) y acoplar la araña al segundo miembro base (30A);

en el momento de la carga de la articulación, una primera trayectoria de carga para cargas de compresión está formada del primer miembro base directamente a través de la primera (36) y segunda (38) superficies arqueadas y dentro del segundo miembro base y una segunda trayectoria de carga para formar cargas de compresión en la primera trayectoria de carga, incluyendo la segunda trayectoria de carga el primer miembro base, el primer y segundo vástago, la araña, el tercer y cuarto vástago y el segundo miembro base.

17. Un sistema de simulación de múltiples grados de libertad que comprende:

un soporte de especímen (12);

una pluralidad de actuadores (15); y

al menos una articulación giratoria (20) de alguna de las reivindicaciones 1-16 que acopla operativamente al menos un actuador (15) al soporte de especímen.