Связь Янсена
Рычаг Янсена представляет собой плоский механизм ног, разработанный кинетическим скульптором Тео Янсеном для создания плавного движения при ходьбе. [ 1 ] Янсен использовал свой механизм в различных кинетических скульптурах , известных как Strandbeesten ( по-голландски «пляжные звери»). Рычаг Янсена имеет как художественную, так и механическую ценность, поскольку он моделирует органическое движение ходьбы с помощью простого поворотного устройства. [ 2 ] Эти механизмы ног находят применение в мобильной робототехнике и анализе походки . [ 3 ] [ 4 ]
Центральное « кривошипное » звено движется по кругу, поскольку оно приводится в действие поворотным приводом, например электродвигателем. Все остальные звенья и шарнирные соединения не задействованы и движутся под действием кривошипа. Их положение и ориентация однозначно определяются путем указания угла кривошипа, и, следовательно, механизм имеет только одну степень свободы (1-DoF). [ 5 ] Кинематика и динамика механизма Янсена были исчерпывающе смоделированы с использованием метода пересечения кругов и графов связей (механика Ньютона – Эйлера). [ 6 ] Эти модели можно использовать для оценки крутящего момента привода, а также для проектирования аппаратного обеспечения и контроллера такой системы.
Иллюстрации
[ редактировать ]-
Анимация одной ноги -
Длина стержней -
Анимация шести ног
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эдгар Алонсо Мартинес Гарсия (6 октября 2015 г.). «13» . Численное моделирование в робототехнике . ОмнияСайенс. п. 336. ИСБН 978-84-942118-8-1 .
- ^ Гисбрехт, Даниэль (8 апреля 2010 г.). Проектирование и оптимизация восьмизвенного механизма ног с одной степенью свободы для шагающей машины (Диссертация). Университет Манитобы. HDL : 1993/3922 .
Хотя механизмы ходьбы на ногах были спроектированы и построены на основе инженерных теорий, они также привлекли большое внимание в области искусства. Кинетическая скульптура «Ветер Зверь» представляет собой многоногий шагающий механизм, приводимый в движение ветром. Его создал г-н Тео Янсен, голландский кинетический скульптор. Механизм имеет множество преимуществ с точки зрения конструкции, таких как: он имеет SDOF, кривошип в качестве входного звена и овальную дорожку. Кроме того, две ножки объединены в пары и зеркально отображены, причем они имеют один и тот же кривошип, что и входное звено. Это выгодно, поскольку центральный вал можно использовать для управления всеми опорами без добавления дополнительных приводов.
- ^ Эрнандес, Алехандра Каролина; Гомес, Клара; Креспо, Джонатан; Барбер, Рамон (2016). Самодельная роботизированная платформа на основе механизма Тео Янсена для обучения робототехнике . ИАТЕД. doi : 10.21125/int.2016.0579 . ISBN 9788460856177 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Нансай, Сюнсукэ; Элара, Мохан Раджеш; Ивасе, Масами (2013). «Динамический анализ и моделирование механизма Янсена» . Процедия Инжиниринг . 64 : 1562–1571. дои : 10.1016/j.proeng.2013.09.238 . ISSN 1877-7058 .
- ^ Нансай, Сюнсукэ; Рохас, Николас; Элара, Мохан Раджеш; Соса, Рикардо; Ивасе, Масами (18 марта 2015 г.). «На ноге Янсена с несколькими моделями походки для реконфигурируемых прогулочных платформ» . Достижения в области машиностроения . 7 (3): 168781401557382. doi : 10.1177/1687814015573824 . hdl : 10044/1/44742 . ISSN 1687-8140 .
- ^ Патнаик, Лалит; и др. (2016). «Кинематика и динамика механизма ноги Янсена: подход на основе графа связей» (PDF) . Практика и теория имитационного моделирования . 60 : 160–169. дои : 10.1016/j.simpat.2015.10.003 .
