Excelによる
擬似アッカーマンリンクの簡易検討

 




狙いと概要

・上図のように、回転部品にリンクを接続して擬似的なアッカーマンステアを実現する際の
 動作イメージを掴みやすくすることがこのファイルの狙いです。

・w, a, b, c, KPofs, CPofs, WB の各寸法と取り付け間隔 θofs、ナックル部リンク角と
  車輪角の関係 θtrimを設定し、θで中心回転物の角度を設定すると左右輪の角度
  (θL、θR)を計算し、上図のような作動イメージをグラフ表示します。
 (グラフの目盛りは回転部品の中心が原点となっています)

・サンプルとしてθofs が 0度でθtrim も適当に設定し大きめに設計したもの(a)と
 θofs が 30度、θtrim が 0度でコンパクトに設計したもの (b) を用意しました。
 θを動かすことで、(b) の”擬似”度が高いことが分かります。
 #旧版では (b) のような θtrim = 0 の設計しか行えませんでした
 #θtrim を 0度以外で設計する場合は、ブック内の設計手順を参考にしてください

・直進時におけるトーイン/トーアウトの具合とある回転角におけるアッカーマン角の成立を
 確認することが主な狙いですが、幾何学的な設計を行う際の検討を支援する目的で、
 左右輪から直角に伸びる補助線、ナックル回転中心から後輪車軸中央に伸びる補助線、
 後輪車軸の延長線も追加しました。

・この機構を用いて製作したロボット MCX06GR の紹介はこちらです。


変更履歴/解説


2007/09/02

・設定パラメータ CPofs を追加
  CPofs: 中央の回転部品とナックル回転中心の前後距離
   (ナックル回転中心が前方なら正の値)

・計算式の簡略化を実施


2007/04/28

設定パラメータ KPofs, WB, θtrim を追加
  KPofs: ナックル側の回転中心から車軸までの前後距離 (車軸が前方なら正の値)
  WB: ホイールベース
  θtrim: リンク b の角度と車輪舵角の相対角度

計算結果 r_L, r_R, θa, b_x, b_y を追加
  r_L, r_R: 車輪角から計算した後軸中央での幾何学的な旋回半径 (左右一致が幾何学的理想)
  θa: ナックル回転中心と後輪車軸中央を結ぶ線と車体中央線のなす角度
  b_x, b_y: ナックル製作の際に参照する相対位置情報

作動イメージのグラフ表示を更新
  ・座標原点を変更し、グラフの表示設定を弄る必要が少なくなるようにした
  ・補助線を追加し、車輪の向きや幾何学的な回転中心を視覚的に分かりやすくした
  ・θの設定値を示すため、θに相当する角度だけ動く長さ WB の線を追加

2006/08/28

 ・初版公開

 




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