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テオヤンセン機構を分解すると…
テオヤンセン氏の脚機構・魔改造Ver.2
森 大志
@mori0091
テオヤンセン氏の脚機構・魔改造Ver.2 #Algodoo #Phun #機構学 あの機構を小さくして、軌道だけパンタグラフで拡大したもの。 pic.twitter.com/xDBfzG0ZoF
2017-09-02 03:52:39
森 大志
@mori0091
パンタグラフには支点、力点、作用点がある。 支点は固定。力点は軌道を描く機構に接続。 すると作用点は拡大した軌道を描く。 力点と作用点を逆にすれば縮小した軌道を描く。
2017-09-02 10:47:04
森 大志
@mori0091
支点と力点の距離をd1、 力点と作用点の距離をd2とすると、 この比d1:d2は常に一定。 ⇒力点の軌道を描く装置を平行移動すれば、作用点の描く軌道も平行移動する。 つまり…屈伸やつま先の前後動を脚の軌道とは独立して行える。 で、今、その平行移動の（堅牢な）機構を思案中。
2017-09-02 10:52:53
森 大志
@mori0091
ちなみにこれが失敗作の試作一号機 2.5kgの脚機構に対し、平行移動させる懸架装置は25kgもある。 歪みまくり。重すぎ。 #Algodoo #Phun #機構学 pic.twitter.com/eV8X6H8qLz
2017-09-02 14:12:30
森 大志
@mori0091
※この一連のツイートで最初に述べている「あの機構」とはテオヤンセン機構ではなく、こちらの動画の冒頭で紹介してる機構です。これをコンパクトにしたのが今回の魔改造Ver.2 youtu.be/jimijdswUcE
2017-09-02 18:10:24ギャロップボディと四足獣型からくり人形について
森 大志
@mori0091
ギャロップボディ これも脚機構の応用 股関節と肩甲骨をそれぞれ蒲鉾型の軌道を描かせる 位相差は180度 ボディのリンクはそれに従動して屈伸する 最後のはリアクションホイール フライホイールを加減速して傾いた姿勢を元に戻す姿勢制御装置 #Algodoo #Phun #機構学 pic.twitter.com/P0Qzs87o1B
2017-09-02 16:11:50
森 大志
@mori0091
更にボディの蒲鉾型の軌道と同じ機構を4つ設ける この4つは四肢の位相に合わせて位相差をつけて置く ※四肢の位相差が歩容＝歩き方の違いを生む その先に偏心歯車を介して脚機構をつなぐ （続く）
2017-09-02 17:10:31
森 大志
@mori0091
偏心歯車は入力の回転数を連続的に増減して出力する機構 ギャロップでは支持脚期を速く遊脚期を遅く、 ウォークでは支持脚期を遅く遊脚期を速く、 トロットでは等速で動かすようにギアを組む。 動力を四肢の脚機構に伝達するプロペラシャフトを付ければ完成 （続く）
2017-09-02 17:19:21
森 大志
@mori0091
更に、四肢の位相差や偏心歯車のギア比などを変更できる機構を設ければ、ウォーク→トロット→ギャロップのように歩容を変化させられる。ここが課題。 あとは、支えが無くてもギャロップで走れるような脚機構と姿勢制御装置も、これまた課題だねぇ…。
2017-09-02 17:24:46
森 大志
@mori0091
ちなみに、ウォークやトロットではボディの屈伸は要らないのでボディの機構は不要。モータの動力を四肢の偏心歯車や脚機構に直結すればOK。 逆にギャロップと他の歩容を切り替え可能にするには、ボディを停めて脚だけ駆動する仕組みも必要。これも課題だなぁ…。
2017-09-02 17:38:17
森 大志
@mori0091
ギア比の変更は…3種類のギア比を選択できるギアボックスと、速度と位相の同期機構を介して接続するしかないよなあ…。負荷がかかった瞬間にぶっ壊れそう…。
2017-09-02 17:48:49
森 大志
@mori0091
もう1つ忘れてた。 脚の振り子運動の振幅は ウォーク ＜ トロット ≦ ギャロップ 歩幅（ストライド）は ウォーク ＜ トロット ＜ ギャロップ となります。 ギャロップは脚の振り子運動に加え、体の屈伸と跳躍で歩幅を大きくします。 …脚の振幅を変える機構が要る。これも課題。
2017-09-02 18:54:05
森 大志
@mori0091
初代わんこロイド（テオヤンセン式四足獣型からくり人形）には、唯一、脚の振り子の振幅を変更できる機構がついてます。テオヤンセン機構のクランクの径を０～最大径まで可変にする変態機構ですがｗ #Algodoo #Phun #機構学 youtu.be/Pa21Uwcjm0A
2017-09-02 19:22:38入力と出力の回転数と位相を同期する機構
森 大志
@mori0091
速度と位相の同期 #Algodoo #Phun #機構学 （解説は次のツイートで） pic.twitter.com/EElcuVeJgD
2017-09-02 01:15:36
森 大志
@mori0091
左から入力、差動装置、出力 出力に負荷をかけると差動装置の緑円が作動 緑の回転数＝入出力の回転数の差÷２ 負荷を無くすと入出力の回転数が一致、緑が停止 緑の位相＝入出力の位相差÷２ 緑の位相をサーボで０にすると回転数と位相が一致 サーボの目標角で位相差を任意に設定できる
2017-09-02 01:18:05
森 大志
@mori0091
ただし、出力側に負荷がかかっている間は一向に同期しない。 緑円を強引に減速させればいいんだけど、そうするとギアが飛んで壊れる。 なので、実用に耐えるかどうかは…まだ分からない。
2017-09-02 01:22:06サイクロイド減速機、偏心歯車、etc.
森 大志
@mori0091
サイクロイド減速機、偏心歯車、scotch yoke、トランメルギア #Algodoo #Phun #機構学 pic.twitter.com/PGm4gBob8z
2017-08-26 19:41:31
森 大志
@mori0091
scotch yokeやトランメルギアは回転を直線往復運動に変換する機構だけど、これ、角度θをsinθやcosθに変換する機構なんだよね。
2017-08-26 20:54:46