Transcript 基礎プログラミング 第1日：ガイダンス

メカトロニクス
第4日：機構①（リンク）
システム電子情報学科 講師
池田 貴幸
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前回のまとめ
• メカトロニクスの構成
• 5大要素
– センサ
– アクチュエータ
– 機構（メカニズム）
– コンピュータ
– エネルギー源
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本日の内容
• 機構
– ４節リンク機構
– スライダー・クランク機構
– さまざまな機構
• 機構解析
• 用語
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機構（メカニズム）とは
• アクチュエータや動力源の運動（位置や力な
ど）を変換するもの
４節リンク機構
回転→揺動
ラックアンドピニオン機構
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回転→直線運動
機構の例
歯車伝動機構
回転→回転
スライダー・クランク機構
回転→直線
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さまざまな機構
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問題4.1
下記の機構は、どのような運動からどのような運動に変換して
いるかを答えなさい。運動名称は、回転、直線、揺動、間欠のい
ずれかを選び、回転→直線のように答えなさい。また、それぞれ
スケッチを描きなさい。
（１）ラプソンスライダー
（２）カイト
（３）四つ手リンク
（４）遊星歯車
（５）回転づめ
出席確認
所要時間：15分
レポート用紙（出席確認）に解答を書いてください
授業の終了後に回収します。
できなかった人は、本日１８：００までに
知能ロボット研究室のポストへ提出
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問題4.2
下記の機構の名前を答えなさい。どのような運動の変換をして
いるかも答えなさい。
出席確認
所要時間：15分
レポート用紙（出席確認）に解答を書いてください
授業の終了後に回収します。
できなかった人は、本日１８：００までに
知能ロボット研究室のポストへ提出
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機構解析
• 機構解析とは、複数の部品で構成されている
機械システムの時間領域での運動を計算す
ること 。
• 解析できること
– 並進運動（変位、速度、加速度）
– 回転運動（回転角、角速度、角加速度）
– 力とトルク
– 干渉
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機構解析ソフトWorking Model 2D
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機構解析の事例
4節リンク機構
• クランク・レバー機構
レバー
クランク
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解析結果
ジョイントにか
かる力を表示
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各リンクの回
転量、角速度、
加速度
考察してほしいこと
• リンクの長さを変更すると、どうなるか？
• クランクの回転速度を変えると、どうなるか？
• ジョイントの加速度が大きい現象が起こったと
き、実際の機構はどのようになっているか予
測しなさい。
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機構解析の事例
スライダー・クランク機構
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問題4.3
Working Model 2D上でスライダー・クランク機構を作成して、
下記の機構解析を行いなさい。
（１）スライダーの変位、速度、加速度をグラフ表示
（２）ジョイントにかかる力のベクトル表示とグラフ表示
（３）スライダーの振り幅を小さくするためには、リンクの長さを
どのようにすればよいか答えなさい。
解析画面をプリ
ントアウト
宿題
レポート用紙（宿題）に解答を書いてください
次回の授業の始めに提出してください。
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問題4.4
Working Model 2D上で早戻り機構を作成して、下記の機構
解析を行いなさい。
１）スライダーの変位、速度、加速度をグラフ表示
２）ジョイントにかかる力のベクトル表示とグラフ表示
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用語
•
•
•
•
•
•
リンク、剛体
ジョイント・拘束
位置（変位）、速度、加速度
回転角（回転量）、角速度、角加速度
自由度
拘束力
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