Belt-Cable Properties
R2026bプーリ システムのコードの一般的な特性
Belt-Cable Properties block
To add a block to a model, double-click the canvas and start typing the block name. Then, select the block from the list.
ライブラリ:
Simscape /
Multibody /
Belts and Cables
説明
Belt-Cable Properties ブロックは、プーリ コードの属性を設定します。これには、ジオメトリと色のほかに、整列拘束が含まれます。可視化の目的で、コードは色と不透明度が設定された 1 次元の線として扱われます。円弧状セグメントはプーリに沿って配置され、ライン セグメントが円弧間をつなぎます。
既定では、コードはドラム (プーリまたはスプール) の中心面に対して角度をもって出入りできます。この角度は、直進ジョイント上でドラムが並進する場合など、シミュレーション中に変化することがあります。接点は常にドラムの中心面内にありますが、ジョイントに取り付けられている場合、ドラムは移動できます。この手法を使用すると、たとえば、スプールへのコードの巻き取りや、そのコードのフリート角 (図中では θ と表示) をモデル化できます。
コードがドラムの中心面内で出入りするよう拘束することもできます。アセンブリは、異なるプーリが異なる平面上にある 3 次元構成にすることもできますが、各接触角がゼロである場合に限られます。この拘束を適用するには、[ドラムのベルト-ケーブルの整列] ブロック パラメーターを [監視付き平面] に設定します。(この拘束は監視されるため、接触角がゼロ以外の場合、シミュレーションはエラーで停止します。)
その他の属性は、モデル化の仮定と計算によって自動的に設定されます。これらの仮定には、コードに質量がなく、伸縮せず、常に張られた状態であることが含まれます。長さはアセンブリ時に決定され、それ以降は固定されます。その値は、初期構成での配置どおり、プーリ システムに正確に張り渡されたコードと一致します。
構成は、モデル内の各ジョイントの開始位置によって決まります。これらは、可能な場合、ジョイント ブロックで指定された状態ターゲットに合わせて設定されます。これらのターゲットを使用して、コードの長さを設定し、その両端の配置を調整することが可能です。たとえば、スプールに初期回転を適用したり、荷重支持アンカーに初期並進を適用したりできます。
ベルト-ケーブル端子 ([P]) は、このブロックで特性が設定されるコードを識別します。ベルト-ケーブル ネットワーク内で、この端子をどこに接続するかはほとんど問題になりません。ただし、モデル内の各ベルト-ケーブル ネットワークに、このブロックのインスタンスが 1 つ含まれていることが重要です。2 つのベルト-ケーブル ネットワーク間にベルト-ケーブル接続線がない場合は、別個のネットワークです。
既定では、コードの可視化は有効に設定されていますが、ブロックで無効にできます。有効な場合、コード上の任意の点をクリックすると、コード全体を強調表示できます。ツリー ビュー ペインで、選択したコードに関連付けられている Belt-Cable Properties ブロックの名前を確認します。ブロック名はそこに表示されています。コードの視覚特性を更新する必要がある場合は、ブロック名を右クリックして [ブロックを開く] を選択します。
例
4 個のプーリを使用する滑車装置
この例では、4 個のプーリを使用する滑車装置をモデル化します。ウインチにトルクが加えられると、ウインチがプーリ機構に作用し、荷重を持ち上げます。滑車装置のモデル化には、Simscape™ Multibody™ の Belts and Cables ライブラリのブロックが使用されています。
ケーブル駆動のスライド間テーブル
この例では、ケーブル駆動機構を使用する XY 間位置決めテーブルをモデル化します。1 本のケーブルが 7 つの異なるプーリに巻き付けられ、2 つの入力プーリの回転角度をテーブルの x-y 位置に変換します。
ケーブル ロボット
この例では、ケーブル ロボットをモデル化します。このロボットは、ムーバーの 6 自由度を制御する 8 つの独立したベルト-ケーブル回路で構成されます。機構の中心軸に沿って、一定の高さからボールが落とされます。ムーバーは最初、ボールの真下で運動を開始します。ボールがムーバーに衝突すると弾性で跳ね返るように、ムーバーとボールの間の接触がモデル化されます。ムーバーの目標は、ボールがバウンドするたびに複雑になっていく操作を実行することです。ムーバーは運動によって作動し、必要なケーブル、プーリ、およびモーター スプールの運動学的特性がそこから計算されます。
プーリ機構による直角駆動
この例では、ウインチに加えられるトルクを受け、そのウインチに対して 90 度回転した位置にあるプーリに伝達するプーリ機構をモデル化します。この例では、Simscape Multibody の Belts and Cables ライブラリのブロックを使用して、単一の平面にすべては収まらないプーリ機構をモデル化します。
ケーブル駆動の宇宙空間マニピュレーター
この例では、ケーブル駆動の宇宙空間マニピュレーターをモデル化します。マニピュレーターは、回転ジョイントのシステム経由で接続された 2 つのリンクで構成されます。リンクはそれぞれ、マニピュレーターの動作を駆動するベルト-ケーブル回路で構成されます。また、剛性のさまざまな要件を備えるバネ-ダンパー システムも含まれます。この例で示す宇宙空間への適用では、マニピュレーターの目的は小型衛星を捕獲することです。マニピュレーターは折りたたまれた状態から始動し、伸張して目的の位置に到達するために必要な操作を実行します。プーリは運動によって作動し、必要なベルト-ケーブルの運動学的特性がそこから計算されます。
トロリーとホイストをもつタワー クレーン
この例では、トロリーとホイストをもつタワー クレーンをモデル化します。ホイストは荷重を上げ下げすることができ、トロリーはタワー方向とその逆方向に荷重を移動させます。荷重の持ち上げとトロリーの移動の制御に使用するプーリのモデル化には、Belts and Cables ライブラリのブロックが使用されています。
エレベーター
この例では、エレベーター システムを Simscape™ Multibody™ でモデル化します。このシステムは、エレベーターの動きとドアの機構を制御するベルト-ケーブル プーリ回路で構成されています。ケーブルは、ベルト-ケーブルの端とエレベーターの間に高剛性のバネを使用することにより、伸張性をもつように近似されます。モーター プーリは、階数の入力から計算される、必要なエレベーター運動学に基づいて作動します。エレベーターに人が乗り降りする効果は、General Variable Mass ブロックを使用してモデル化されます。
フォークリフト
この例では、油圧機構とプーリ機構を使用して持ち上げ動作を実行するフォークリフトをモデル化します。マストの傾斜も油圧シリンダーで制御されます。このフォークリフトはメイン マスト、トップ マスト、フォーク マストの 3 つのマストで構成されています。メイン マストは回転ジョイントによりシャーシに接続され、その傾斜は油圧ティルト シリンダーで制御されます。トップ マストはメイン マスト上をスライドし、その動きは油圧リフト シリンダーで制御されます。フォーク マストはトップ マスト上でスライドし、フォーク マストを駆動するベルト-ケーブル回路を介して吊り下げられています。この例で示すのは一般的な倉庫での用途であり、フォークリフトの目的は箱をつかみ、バンプの乗り越えて、箱をラックに置くことです。ボディ間の接触をモデル化するために、すべての接触位置で Spatial Contact Force ブロックが使用されます。地面と車輪の接触は infinite plane ブロックを使用してモデル化され、フォークと箱の接触は point ブロックを使用してモデル化されます。
端子
ベルト-ケーブル
パラメーター
拡張機能
バージョン履歴
R2018a で導入
