012 先端が常に水平なアーム機構

こんにちは、くのへ@MasazaneKunoheです。

金曜日のIT/電子工作DIYシリーズ。

今日は「先端が常に水平なアーム機構」です。

今回紹介する機構

まずは、このニコニコ動画を見てください!!(特に3分18秒から)

https://nico.ms/sm35605793

超面白い!!🤣
鳥の頭みたいでとても面白く、とても好きな動画です😆

これが鳥の頭のような動きに見えるのは、先端が常に水平を保ちながら動くからなのです!!

この機構の作り方

Algodooで作っていきます

まずは部品をこんな感じで作っていきます。

そして、次のように組み上げます。

①下の2か所を、空間にピン止め(後ろに何もない状態でピン止め)

②上のL字を下の棒と2か所ピン止め

③残りの棒をすべて重ねて、各位置をピン止め

完成!!!

動かしてみよう

早速動かしてみました!!

先端の緑のL字が水平を保っているのが分かりますね!! キターー!!!🤩

何で水平を保てるの?

水平を保てるのは、リンク機構の神秘ですね!!

まずは↓この図を見てください

板と棒が平行四辺形を作っています。
このようなリンク機構は下の板と上の板が必ず平行の関係が維持されます。

今回の機構は、2つの平行四辺形を使って、上手く先端の水平を保っているのです。

先ほどの図を見てください
まず、ここ↓に1つ目の平行四辺形があります。

ここの平行四辺形があるので、↓この図のように右のL字がまっすぐになっていれば、先端が水平を保てます

さらに、2つ目の平行四辺形がここにあります。↓

上図の通り、底辺がピンで空間に固定されているため、必ずこの平行四辺形の底辺は水平になります。
ということは平行四辺形なので、上辺も水平になります。

そして、上のL字は必ずまっすぐになるんです!!!

ということで、2つ目の平行四辺形の底辺が水平なので、先端も水平が必ず保たれるのです。

よく出来てるなぁ🤩

この機構が使われているもの

①アームライト
微妙な違いがありますが、平行四辺形の考え方は一緒です。

②アーム式ブックスタンド
こちらも同様です。微妙な違いはありますが、平行四辺形の考え方は一緒です

③ロボットアーム
これは、今回紹介したものと全く同じ機構を使ってます。
(ちなみにこれ、Amazonだと4000円近くしますが、AliExpressだと1000円くらいで買えます)

このように、先端の角度を保つアームとして、色んな所で使われているのがこの機構です。

以上!!


今日は先端が常に水平なアーム機構の紹介でした~
この機構も生物みたいに動くのでとても好きな機構です。

先端の水平を保てるので、「お茶くみロボ」などの手の部分に使ったり出来そうですね!!

来週はこれの派生である「ドラフター」の機構を紹介しようと思います!!
お楽しみに!!

ではまた来週~
🦅バサバサ~

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