今回はかわさきロボットでよく使われる4節リンク機構について一緒に勉強していこうと思います!
ただ、ぶっちゃけるとよくわからなくても先輩の真似、とかで何とかなります。ただ理解しておいて損はないし自分で機体設計を考える時の幅が広がるでしょう。
1.そもそもどこで使ってるの?
かわさきロボットでは基本的にタイヤやキャタピラのように回転軸が覆われた運動がルールで禁止されているので、そのルールの中で動かしたいものがあるときに使っています。 要するにアームとか脚とか
(ほかにもいろいろなリンク機構があるのでここで紹介する4節リンク機構をぜったい使わなきゃだめ、ってことではない)
2.定義
”平面上で連結された4つの回転対偶で、そのうち1つを固定して得られる機構”
まあなんのこっちゃとなるわけですが四角形の一辺を固定して、固定した辺の隣の辺を持ってぐるぐる回す雰囲気です。
3.動きについて
上のところでいう四角形の角度を変えるのに近いわけで、もちろんそんなの辺の長さ によるやろ、になるわけです。この辺の長さによる、というのがくせ者で円に近い動きを部分的にとれたり回転運動を伝えているのに部分的に平行移動に近い挙動をしたりするのです。
この辺の長さをうまく扱うことでアームや足の動きを理想に近づけたりしています。
(足に関してはヘッケンリンク機構というほうが正確な気もします…ヘッケンリンク機構について物理エンジンを使って詳しく解説されている方の動画がYouTubeにあがっているので気になる方はぜひ…
)
4.活用のされ方
上の図や動画のように土台となる部分から伸びるところにモーターをつなぎ一辺にあたる部分を回転させることで動かしています。これにより入力された運動を異なる運動に変化させることができます。(例:回転運動→往復運動、円軌道→楕円軌道)
実際の機体では4節リンクの回転を伝える部分に一部制限を加えることで予想外の動きをしないように制御して使っています。(反転防止や思案点というワードで調べると一部ヒットするかも)
5.終わりに
今回の記事のように機構やそのほかについて興味を持ったら自分で調べるだけでなくつくってみることをおすすめします。実際にさわることで理解も深まりさらに知りたくなってくるのでぜひ…!!ものづくりや機構は面白いものです!
ここまで読んでくださりありがとうございました。
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