Engineering

Walking Linkage: die Geometrie eines Schritts

Ein geschlossenes Vier-Stab-Bein verwandelt die Rotation in einen gekrümmten Fußweg.Vergleichen Sie die Verbindung mit ihrer gemessenen Flugbahn.

Von Mykhailo Makarov

Bild aus der Anwendung

Zum Ausprobieren

Ändern Sie den Kurbelradius und die Beinstreckung. Folgen Sie den Gelenken und dem Rücklauffuß.

Das Modell und seine Grenzen

Starre Vier-Stab-Geometrie mit vorgeschriebener Kurbel. Die cyanfarbene Kurve entspricht einem vollen Fußzyklus, Kontakt, Balance und Vorwärtsbewegung werden nicht simuliert.

Gleichungen des Moduls

Gleichungen
|B - A| = L
|B - O| = R

Weitere Experimente

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Ackermann Lenkung: vier Räder, ein Drehzentrum

Drehen Sie die Vorderräder und vergleichen Sie die Innen- und Außenwinkel, die für das Rollen um eine gemeinsame Mitte erforderlich sind.

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Fahrzeugfederung

Fahren Sie ein Viertelfahrzeug mit 10 m/s über eine 50-mm-Schwelle: das Rad folgt der Straße auf seiner Reifenfeder, der Aufbau antwortet durch das Federbein mit seiner Aufbaufrequenz nahe 1,4 Hz, während das Rad mit zwölf hüpft, beide gegen die linearisierten Formeln gelesen. Machen Sie den Dämpfer weich und der Aufbau schwimmt und schwingt weiter; machen Sie ihn hart und die Schwelle schlägt härter, beruhigt sich aber sofort. Rücken Sie das obere Lager nach innen und sehen Sie den Sturzgewinn beim Einfedern ändern. Die Arbeit der Straße am Reifen wird gegen gespeicherte Energie, Dämpfer- und Reifenwärme verbucht.

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Kettenlaufwerk

Fahren Sie einen Achttonnen-Kettenträger gegen eine 0,5-m-Stufe: die Kette des Turasrades greift bis zur Reibgrenze in den Boden, das Leitrad trifft die Stufenwand und klettert über ihre Kante, der gespannte Kettenabschnitt zwischen Leitrad und vorderem Rad drückt mit einer von der Kettenspannung bestimmten Kraft gegen die Kante, und die fünf Laufrollen auf ihren Federn nehmen den Stoß. Lockern Sie die Spannung und der Abschnitt gibt nach; lassen Sie die Maschine in der Luft laufen und die Kette dreht ohne Schub auf die Leerlaufdrehzahl des Motors hoch. Schalten Sie auf Wenden am Stand und die beiden gegenläufig getriebenen Ketten drehen den Rumpf gegen das seitliche Rutschen der Kettenglieder, bis zur Gierrate der geschlossenen Bilanz. Die Motorarbeit wird gegen kinetische und potentielle Energie, Schlupf, Dämpfer und die Stufenkante verbucht.