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기구학 기본개념
Chap 2. Kinematics Fundamentals
Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) is the technology of the future, allowing
microscopic devices to replicate the functionality of current large-scale systems, or
even perform tasks previously unimaginable.
MEMS are either used as sensors or actuators, possibly operating in a wide range of
physical domains spanning electrostatics, mechanics, piezo-electrics, thermodynamics,
electromagnetics, fluidics, and optics. In all of these cases, they must be
accompanied by electronic circuitry for control and/or monitoring.
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
2.5 자유도 결정 (Determining DOF)
(1) 평면 기구의 자유도
• 2개의 링크 (평면)
DOF=6X
DOF=4
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
2.5 자유도 결정 (Determining DOF)
(1) 평면 기구의 자유도
• Kutzbach 공식 (평면 기구의 자유도 결정 공식)
DOF = 3 (L - 1) - 2J1 - J2
링크 개수
자유도가 1인 조인트 개수
자유도가 2인 조인트 개수
(고정 링크 포함)
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
2.5 자유도 결정 (Determining DOF)
1 (고정링크)
23
4
1
2
3
회전 (Revolute)
1 (고정링크)
23 4
1
2
3
4
DOF = 3(L-1)-2J1-J2
DOF = 3(4-1)-2(3)-(0)=3 DOF = 3(4-1)-2(4)-(0)=1
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
2.5 자유도 결정 (Determining DOF)
L=4
J1=4
J2=0
L=3
J1=2
J2=1
DOF = 3(4-1)-2(4)-(0)=1 DOF = 3(3-1)-2(2)-(1)=1
기구학 기본개념
Kutzbach 공식 적용 DOF = 3(L-1)-2J1-J2
Figure 2-6
1 (고정링크)
2
34
5
67
8
1
1
1
1
2
3
4
5
다중 조인트• 3개 이상의 링크가 결합되어 있는 조인트• 조인트 개수 = 결합되어 있는 링크 개수 - 1
6
789
10
DOF = 3(8-1)-2(10)-(0)=1
회전 (Revolute)
미끄럼 (Prismatic)
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
Kutzbach 공식 적용 DOF = 3(L-1)-2J1-J2
Figure 2-6
1 (고정링크)
2 3
4
5
6
1
2
34
5
6
7
1
L=6
J1=7
J2=1
DOF = 3(6-1)-2(7)-(1)=0
회전 (Revolute)
구름 (Rolling)
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
Kutzbach 공식 적용
DOF = 3(6-1)-2(7)=1 DOF = 3(5-1)-2(9)=0
기구학 기본개념
Kutzbach 공식 적용
DOF = 3(4-1)-2(4)=1 DOF = 3(6-1)-2(7)=1
기구학 기본개념
Kutzbach 공식 적용
L=5
J1=5
J2=1
L=6
J1=5
J2=4
DOF = 3(6-1)-2(5)-(4)=1 DOF = 3(5-1)-2(5)-(1)=1
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
Kutzbach 공식 적용
L=9
J1=10
J2=2
L=6
J1=6
J2=2
DOF = 3(6-1)-2(6)-(2)=1DOF = 3(9-1)-2(10)-(2)=2
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
2.5 자유도 결정 (Determining DOF)
(Excerpted from the textbook)
기구학 기본개념
2.5 자유도 결정 (Determining DOF)
(2) 공간 기구의 자유도
• Kutzbach 공식 (공간 기구의 자유도 결정 공식)
DOF = 6 ( L - 1)-5J1-4J2 -3J3 -2J4 -J5
링크개수 JI : 자유도가 I인 조인트 개수.
기구학 기본개념
2.5 자유도 결정 (Determining DOF)
- 4절 기구 (Four-bar linkage)
1 (고정 링크)
2
3
4
1 (고정 링크)
회전 (Revolute)
볼 (Spherical)
12
1
2
L = 4
J1= 2
J2= 0
J3= 2
J4= 0
J5= 0
DOF = 6(4 - 1)-5(2)-3(2) = 2Motors (?)
Idle DOF (잉여 자유도)
Motor 개수 = 1
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