Weld Joint
プリミティブがゼロのジョイント
ライブラリ
ジョイント
説明
このブロックは、自由度 0 のジョイントを表します。ジョイント プリミティブはありません。base 座標系と follower 座標系は、それぞれ別の剛体に接続され、常に同位置になります。このブロックのダイアログ ボックスには、拘束および合計の力とトルクを検出するオプションがあります。
ジョイントの自由度
故障
モードの故障を使用すると、シミュレーション中にモデルの設計を変更することなく、ジョイント モードを変更できます。故障挿入により、モードの設定がオーバーライドされます。たとえば、ジョイントの [Mode] パラメーターが Locked に、[故障動作] パラメーターが Disengaged に設定されていると、ジョイントは開放されます。
ジョイント ブロックにモードの故障を追加するには、[Simscape ブロック] タブでジョイント ブロックをクリックし、[Faults] セクションで [Fault] > Add Fault をクリックします。または、ジョイント ブロックをクリックし、省略記号にカーソルを合わせてアクション バーを開き、[ブロックの故障を追加] アイコン 
をクリックします。1 つのジョイント ブロックに複数の故障を追加できますが、シミュレーション中にジョイント ブロックに設定できるアクティブな故障は 1 つだけです。
故障を追加する際、Property Inspector の [Fault] セクションで、故障の動作とトリガー タイプを指定します。故障の動作を定義するには、[故障動作] の横にあるリンクをクリックします。このジョイントは、Normal モードまたは Disengaged モードをサポートしています。ジョイント ブロックは、Always on、Timed、Manual、および Conditional のトリガー タイプをサポートしています。これらのトリガー タイプの詳細については、Set Fault Triggersを参照してください。条件付き故障をトリガーするには、Simulink 信号、Simscape 言語ブロック、および MATLAB ワークスペース変数を使用できます。ブロックにアクティブな故障を設定するには、故障テーブルを使用します。詳細については、Access the Fault Table and Fault Dashboardを参照してください。
故障のシミュレーションを有効にするには、[Simscape ブロック] タブの [Faults] セクションで、[Fault Simulation] ボタンをオンにします。ボタンが緑で、ステータスが [on] になっている場合、故障のシミュレーションはオンです。シミュレーションではトリガー ステータス データがログに記録されます。データを表示するには、シミュレーション データ インスペクターを使用します。また、故障ダッシュボードで、故障のステータスとトリガーされた故障の概要を表示できます。故障ダッシュボードを開くには、[Simscape ブロック] タブで、[Faults] > Fault Dashboard をクリックします。
故障を作成および変更するには、Simscape™ および Simulink® の故障関数を使用することもできます。詳細については、Simulink 故障制御および Simscape の故障インターフェイスの関数セクションを参照してください。
パラメーター
Mode Configuration
ジョイントのモードを指定します。ジョイント モードは、シミュレーション全体を通じてノーマルまたは解放にできるほか、シミュレーション時に入力信号を与えてモードを変更することもできます。
- Mode
次のいずれかのオプションを選択してジョイントのモードを指定します。既定の設定は
[Normal]です。方法 説明 Normalシミュレーション全体を通じてジョイントが通常の動作になります。 Disengagedシミュレーション全体を通じてジョイントが解放されます。 Provided by Inputこのオプションを選択すると、シミュレーション時に入力信号を接続してジョイント モードを変更できる [mode] 端子が表示されます。ジョイント モードは、入力信号が 0の場合はノーマル、入力信号が-1の場合は解放になります。ジョイント モードはシミュレーション中に何度でも変更できます。
Composite Force/Torque Sensing
検出する複合力と複合トルクを選択します。これらの測定はすべてのジョイント プリミティブを含み、いずれかに固有のものでありません。拘束と合計の 2 種類があります。
拘束の測定では、ジョイントのロックされた軸での運動に対する抵抗が与えられます。たとえば、xy 平面での並進を禁止する直進ジョイントでは、その抵抗で x 方向と y 方向のすべての摂動のバランスが調整されます。合計の測定では、作動入力、内部のバネとダンパー、ジョイントの位置の制限、および運動学的拘束に起因する、ジョイントの自由度を制限するすべての力とトルクの合計が与えられます。
- Direction
base 座標系と follower 座標系の間の作用と反作用のペアから検出するベクトル。このペアは、ニュートンの運動の第三法則に従って生じるものです。ジョイント ブロックの場合、follower 座標系に対する力またはトルクは、base 座標系に対する大きさの等しい逆向きの力またはトルクを伴います。それらについて、base 座標系が follower 座標系に及ぼすものと、follower 座標系が base 座標系に及ぼすもののどちらを検出するかを示します。
- Resolution Frame
測定のベクトル成分を解決する座標系。座標系の方向が異なれば、同じ測定に対して異なるベクトル成分が与えられます。それらの成分を base 座標系の軸と follower 座標系の軸のどちらから取得するかを示します。この選択は、回転自由度をもつジョイントでのみ重要になります。
- Constraint Force
測定する動的変数。拘束力は、ジョイントのロックされた軸での並進に対する抵抗です。そのプリミティブの自由軸では並進が許可されます。選択すると、端子 [fc] を通じて拘束力ベクトルが出力されます。
- Constraint Torque
測定する動的変数。拘束トルクは、ジョイントのロックされた軸での回転に対する抵抗です。そのプリミティブの自由軸では回転が許可されます。選択すると、端子 [tc] を通じて拘束トルク ベクトルが出力されます。
- Total Force
測定する動的変数。合計力は、すべてのジョイント プリミティブにおけるすべてのソースについての合計です。ソースには、作動入力、内部のバネとダンパー、ジョイントの位置の制限、および運動学的拘束が含まれます。選択すると、端子 [ft] を通じて合計力ベクトルが出力されます。
- Total Torque
測定する動的変数。合計トルクは、すべてのジョイント プリミティブにおけるすべてのソースについての合計です。ソースには、作動入力、内部のバネとダンパー、ジョイントの位置の制限、および運動学的拘束が含まれます。選択すると、端子 [tt] を通じて合計トルク ベクトルが出力されます。
端子
このブロックには、2 つの座標系端子があります。また、オプションの物理量信号端子として、力、トルク、運動などの力学的変数を検出する端子があります。オプションの端子は、その端子に対応する検出のチェック ボックスをオンにすると表示されます。
座標系端子
B — base 座標系
F — follower 座標系
検出端子
次の検出端子は、ジョイントに作用する複合力と複合トルクを提供します。
fc — 拘束力
tc — 拘束トルク
ft — 合計力
tt — 合計トルク
モード端子
モードの構成には、次の端子があります。
mode — ジョイントのモードの値。入力が
0に等しい場合、ジョイントは通常の動作になります。入力が-1に等しい場合、ジョイントは解放として動作します。
