サーボモータ / リンク機構 (直線運動機構)

Watt’s linkage は、3 つの可動リンクでできています。中央リンクの中心が、ほぼ直線上を移動するようになっています。

が、動きをみていてもよくわかりません (；´Д｀)
ペンでも取り付けて、軌跡を描いてみればわかるかも。

完全な直線運動ではなく、「ワットの曲線」とか「ベルヌーイのレムニスケート」とか「8 の字型曲線」とかになるらしいです。

駆動リンクと中央リンクが直線になったときなど、思案点になる位置がありますので、駆動範囲に注意する必要があります。

Roberts linkage も疑似直線運動を作ります。中央の三角形の下端が、固定リンク上を左右に動く感じですね。

左右のリンクと、三角形の 2 つの長辺とは同じ長さです。三角形の短辺は、固定リンクの長さの半分です。
固定リンクの長さの範囲で直線になるようですが、左右に逸れると大きくカーブしてしまいます。

サーボモータの小さな動きが増幅されるような感じで動きます。制御がちょっとシビアです。

Peaucellier–Lipkin linkage は、初めて発明された直線運動を作り出す平面機構だそうです。

上側の四角形のリンクは、すべて同じ長さで、ひし形になっています。
中央のサーボモータの位置が固定点、その下にも固定点があり、固定リンクの長さと駆動リンクの長さは同じです。したがって、駆動リンクは、実際には回転できませんが、下側の固定点を通過する円を描きます。
両サイドの 2 つの長いリンクも、同じ長さです。

ひし形の頂点のジョイント部分が、まっすぐ左右に動いていることがうかがえます。

Sarrus linkage は、6 面の平面リンクで構成された立体リンク機構です。Peaucellier–Lipkin linkage よりも前に発明されているそうです。

当初、サーボモータでパネルを起こしてやれば立ち上がるだろうと、簡単に考えていました。ところがどっこい、実際に組み立ててみると、そうは問屋が卸してくれない。下にたたまれた状態では上部のパネルが死点に入ってしまっていて立ち上がらないんです。

そこで、まず上側の側面パネルを持ち上げて死点から脱出し、次に下側の側面パネルを起こす、というふうに、2 段階に立ち上げることにしました。上げ下げの途中で一服するようにみえますが、そこが動作の切り替わり地点です。