Połączenie Klanna - Klann linkage

Podwodny robot kroczący, wykorzystujący łączniki nóg Klann z wycinanego laserowo i anodowanego aluminium.

Klann podnośnik jest płaski mechanizm przeznaczony do symulowania chód nogami zwierząt i funkcjonują jako koła zapasowego, a mechanizm nóg . Podnośnik składa się z ramy, z korbą dwa uziemione Kołyska i dwa sprzęgi wszystko połączone przez przeguby . Został opracowany przez Joe Klanna w 1994 roku jako rozszerzenie krzywych Burmestera, które są wykorzystywane do tworzenia czteropunktowych podwójnych wahaczy, takich jak wysięgniki dźwigów portowych . Jest klasyfikowany jako zmodyfikowany łańcuch kinematyczny Stephensona typu III .

Proporcje każdego z ogniw w mechanizmie są tak określone, aby zoptymalizować liniowość stopy dla połowy obrotu korby . Pozostały obrót korby umożliwia podniesienie stopy na określoną wysokość przed powrotem do pozycji wyjściowej i powtórzeniem cyklu. Dwa z tych drążków sprzężonych razem na korbie i w połowie cyklu poza fazą ze sobą pozwolą ramie pojazdu poruszać się równolegle do podłoża.

Mechanizm Klann zapewnia wiele zalet bardziej zaawansowanych pojazdów kroczących bez niektórych z ich ograniczeń. Może pokonywać krawężniki, wchodzić po schodach lub wjeżdżać do obszarów, które obecnie nie są dostępne dla kół, ale nie wymagają sterowania mikroprocesorowego ani wielu mechanizmów uruchamiających. Pasuje do przestrzeni technologicznej między tymi urządzeniami do chodzenia a kołami napędzanymi osiami.

Mechanizm

Powiązanie Klanna działa w oparciu o kinematykę, w której wszystkie połączenia dają sobie wzajemny ruch względny. Przekształca ruch obrotowy w ruch liniowy i wygląda jak chodzące zwierzę.

Te figury pokazują pojedyncze połączenie w całkowicie wysuniętej, w połowie kroku, zsuniętej i podniesionej pozycji cyklu chodzenia. Te cztery rysunki przedstawiają korbę (prawe ogniwo na pierwszym rysunku po lewej z przedłużonym sworzniem) w pozycjach 0, 90, 180 i 270 stopni.

Ta animacja przedstawia działanie mechanizmu Klann.

Jest to powtarzająca się animacja nóg w ruchu, z bliższymi odnóżami każdego zestawu zaznaczonymi na niebiesko. Rozsądne zrozumienie działania powiązania można uzyskać, koncentrując się na określonym punkcie i podążając za nim przez kilka cykli. Każdy z punktów obrotu jest wyświetlany na zielono. Trzy pozycje uziemione do ramy dla każdej nogi są nieruchome. Górne i dolne wahacze poruszają się do przodu i do tyłu wzdłuż ustalonego łuku, a korba kreśli okrąg.
Ścieżki ruchu każdego punktu (na niebiesko to połączenie z ziemią)

Porównanie z łącznikiem Jansena

Jansen Linkage

Mechanizm Klanna wykorzystuje sześć ogniw na nogę, podczas gdy mechanizm Jansena opracowany przez Theo Jansena wykorzystuje osiem ogniw na nogę, z jednym stopniem swobody .

Przykładowa noga

zilustrowana przykładowa noga

W patencie USA 6,260,862 istnieje zestaw współrzędnych dla przykładowej nogi:

Punkt X Y Opis
Punkty stałe
9 1.366 1.366 pierwsza oś wahacza
11 1,009 0,574 druga oś wahacza
15 1.599 0,750 wał korbowy
całkowicie rozciągnięta pozycja kroku na ziemi
27X 0,741 0,750 staw łokciowy
29x 1.331 0,750 korba
33x 0,000 0,000 stopa
35x 0,232 0,866 staw kolanowy / oś
37x 0,866 1.500 staw biodrowy
ugruntowana pozycja chodu
27Y 1.277 0,750 staw łokciowy
29 lat 1.867 0,750 korba
33y 1.000 0,000 stopa
35 lat 0,768 0,866 staw kolanowy / oś
37 lat 1.000 1.732 staw biodrowy


Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki