合志市栄のマイファブラボ SAKAEPC

ものづくりサポートCAD講座

駆動模型の設計

動きを検証・・・複数のレイヤを使ってアニメーション作成 2

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六足歩行アクリルロボット3号Bタイプ 右側面図（足の動き）	等角図（全体表示）
［6s3_Bani-migi.skp］	［6s3_Bani-toukaku.zip］

補助線（マーカー）を2D_CADで描き、3DS出力

　補助線が混まぬよう、クランクの一周を三等分したグループを12描きます。Aタイプでも使用したファイル「6s3_AB.jww」を開いてください。

■ 線、■ 複写
　「［0-B］（「0~350」と名前を付けています）」を「書き込みレイヤ」にし、他の「レイヤの状態」を「レイヤバー」から図のようにします。
(1)「線属性［線色3］［一点鎖1］」
(2)「線［水平・垂直］→スライド機構の「支点」と「クランク（0°-180°）」の中心線を描く
(3)「複写［回転角60］［連続］」→「クランク（60°-240°）,（120°-300°）」の中心線を描く

■ 円弧
　ここでは識別しやすいよう、線色を変えています。
(1)「線属性［線色4］［一点鎖1］」
(2)足のピン穴（駆動リンクロッド側）の軌跡を「レイヤ［0-A］」よりトレース
(3)「クランク（0°-180°）」より、「駆動リンクロッド」を半径とする「円弧」

　水色の数字は、手前の「クランク」の回転角を示しています。

■ 複写
［範囲］→［全選択］→［基準点変更］(R)Read

［複写］(R)Read→［連続］4回

［文字］数字を10づつ増やす、［移動］回転角を10°づつ増やす

　「書込みレイヤ」のみ表示しています。

［複写］→［全選択］→［選択確定］→「数値位置［0 , 60］」入力

［文字］コピー元（下段）の数値を下表に合わせて変更

［範囲］円弧（基点0°）を選択、［複写］60°_120°に複写

「線属性［線色3］［一点鎖1］」
「足（手前側）」の回転角（クランクの回転角に対応）を示す線を描く

　ここでは「クロックメニュー」を使って円弧の中心点を求め、［線］の最初の「始点」としています。

［範囲］円弧（基点0°+180°）を選択、［複写］60°+180°_120°+180°に複写

「足（奥側）」の回転角（クランクの回転角に対応）を示す線（寸法18.5）を描く

　二番目のグループからは、元になる円弧（0°,180°）を対応するクランク（対応角度）に［移動］して作業を進めます。

　クランクの回転（10°毎）に対応した、「従動足」の回転角を示す補助線（マーカー）が、12のグループに分けて描かれました。

　Aタイプも含め、アニメーション作成用として、「6s3_ABani.jww」と名前を付けて保存しています。

3DSデータの出力
「範囲」［全選択］→［<属性選択>］から「線色4」を除外→［コピー］

「新規作成」→「貼り付け」
　dxfファイルとして保存し、3DSデータを同時出力しましょう。

3DSデータのインポート
SketchUp 8 を起動→保存した3DSファイルを「インポート」（文字はインポートされない）

　分解・縮尺変更を行い、図のように配置します。

　「6s3_Bani3ds.skp」と名前を付けて保存しています。

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　Bタイプ検討用組立図「6s3_B.zip（圧縮ファイル）」を開いてください。

　「ロッドエンド」と「足のピン穴」のセンターを合わせるための、マーカーを描きます。
胴体（動力ユニット）部を非表示にする

　「6s3_Bani.skp」と名前を付けて保存し、作業を進めています。

「リンクロッド（4ヶ）」選択→［移動］図では「緑の軸上」に100

　「足のピン穴」のセンターに［線］でマークします。
「中央」から「緑の軸上（左右）」方向に0.4づつ（センターに「端点」を持つ0.8mmの線）を描く→グループ化

　ピン穴全て（6ヶ所）に配置します。

 マーカーを選択

「ロッドエンド」に配置

　「リンクロッド」を逃がした位置にコピーしています。

　「ロッドエンド」のセンターにも「マーカー」が配置されました。

　「マーカー」を含めて、それぞれ「グループ化」します。

　図では「範囲選択」と「交差選択」を使い分けています。

　「リンクロッド」を元の位置に戻します。

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レイヤの操作及び編集

　前ページ「Aタイプ」と同様の手順で進めます。

■ レイヤを追加
［ウインドウ］→［レイヤ］→［レイヤを追加］
■ レイヤ名変更
「名前」を角度を示す番号000に変更
■ レイヤ間移動
選択（［Ctrl］+［A］：全選択）、対象の上で右クリック→［エンティティ情報］→「名前」から移動先のレイヤ「000」をクリック

　レイヤ「000」はこれで完成です。

「補助線6s3_Bani3ds.skp」を「全選択」→［コピー］

　レイヤ「000」を非表示にして、現在の書込みレイヤ「Layer0」に、図のように［貼り付け］ています。

■ レイヤ間コピー
レイヤを追加→名前を「060」に変更、「000」を書込みレイヤにして「Layer0」非表示
「000」全選択（11個のグループ）、［移動］+［Ctrl（コピー）］→移動（図では「青い軸上」）→「長さ［0］」を入力
　同一レイヤの同じ位置にコピーされました。コピーされた図形が選択されています。「レイヤ間移動」しましょう。
「エンティティ情報」→「名前［060］」をクリック

「060」を「書込みレイヤ」とし、「Layer0」表示、「000」非表示とする
　「右側面図」,「X線」表示にし、「Layer0」の「補助線（0,60,120）」が透けて見えるようにします。

　現在見えている駆動部品は「補助線0°位置」に合っています。60°位置まで動かしましょう。

■ 回転
　「クランク」及び「中央足と駆動リンクロッド（左右）」を選択しています。
「端点（クランク回転軸センター）」をクリック→0°位置を示す「端点」をクリック→60°位置を示す「端点」をクリック（回転角~60°）

　画面を十分に拡大して、「補助線」を確認してください。

　図では手前の「中央足と駆動リンクロッド」を選択しています。
「端点（軸センター）」をクリック→「端点（足のセンターライン上）」をクリック→支点のセンター「端点」をクリック

　奥の「中央足と駆動リンクロッド」も同様に「支点」に合わせます。

　図では手前の「後足と従動リンクロッド」を選択しています。
［スペース］選択，［Q］回転
「端点（軸センター）」をクリック→「端点（足のセンターライン上）」をクリック→補助線60°「端点」をクリック

　「従動リンクロッド」を水平にします。
［スペース］選択，［Q］回転
「端点（足とロッドのマーカーセンター）」をクリック→「端点（ロッドのマーカーセンター）」をクリック→水平になるよう「緑の軸上」でクリック

　画面を十分に拡大して、「補助線（マーカー）」を確認してください。

　手前の「前足」を「リンクロッド」に合わせます。
［スペース］選択，［Q］回転
足の「中央 （軸センター）」をクリック→「端点（足のセンターライン上）」をクリック→「端点（足とロッドのマーカーセンター）」をクリック

　手前の「駆動リンクロッド」を「後足のピン穴」に合わせます。
［スペース］選択，［Q］回転
「端点（軸センター）」をクリック→「端点（ロッドのマーカーセンター）」をクリック→「端点（足のマーカーセンター）」をクリック

　奥の「後足と従動リンクロッド」も動かしましょう。
［スペース］選択，［Q］回転
「端点（軸センター）」をクリック→「端点（足のセンターライン上）」をクリック→補助線60°+180°「端点」をクリック

　［スペース］選択，［Q］回転で、奥の(1)「従動リンクロッド」(2)「前足」(3)「駆動リンクロッド」を合わせます。

　レイヤ「060」を描き終えました。

　次にレイヤ「120」を描きます。誤差が累積されぬよう、レイヤ「000」から「レイヤ間コピー」しています。

レイヤを追加→名前を「120」に変更、「000」を書込みレイヤにして「Layer0」,レイヤ「060」非表示
「000」全選択（11個のグループ）、［移動］+［Ctrl（コピー）］→移動（図では「青い軸上」）→「長さ［0］」を入力
　同一レイヤの同じ位置にコピーされました。コピーされた図形が選択されています。「レイヤ間移動」しましょう。
「エンティティ情報」→「名前［120］」をクリック

「120」を「書込みレイヤ」とし、「Layer0」表示、「000」非表示とする

　現在見えている駆動部品は「補助線0°位置」に合っています。レイヤ「060」と同じ手順で120°位置まで動かしましょう。

「クランク」及び「中央足と駆動リンクロッド（左右）」→手前の「中央足と駆動リンクロッド」→奥の「中央足と駆動リンクロッド」
手前の「後足と従動リンクロッド」→「従動リンクロッド」→「前足」→「駆動リンクロッド」
奥の「後足と従動リンクロッド」、→「従動リンクロッド」→「前足」→「駆動リンクロッド」

　レイヤ「120」を描き終えました。

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　補助線（マーカー）を次のグループ（10,70,130）に変えます。
「書込みレイヤ［Layer0］」のみ表示、「全選択」→「移動（緑の軸上60）」

　不要となったグループを削除しています。

　引き続き作業を進めましょう。

　図では、追加したレイヤ「010」に「000」から「レイヤ間コピー」して、補助線の該当する角度に合わせて動かしています。
「クランク」及び「中央足と駆動リンクロッド（左右）」を選択
「端点（クランク回転軸センター）」をクリック→0°位置を示す「端点」をクリック
→10°位置を示す「端点（ここでは「中央 グループ内」と表示されている）」をクリック、「角度（~10.00）」を確認

　レイヤ「010」を描き終え、レイヤ「070」,「130」と描き進めます。

　レイヤ「130」まで描き終え、レイヤ名の昇順で並び替えています。

　作業を繰り返し、「レイヤ36」まで描き終えました。
「補助線」削除、レイヤ順に表示する「シーン」を作成

　図では説明のため「隠しジオメトリ」を表示しています。

　アニメーションを設定したものを「6s3_Bani-migi.skp」、さらにシーンを更新したものを「6s3_Bani-toukaku.zip」として保存しています。

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アニメーションのコマ数を減らす

　「六足歩行アクリルロボットB」
より、同上の手順で作図しています。

1サイクル（360°）の各シーン（クランク回転12°毎）を30のレイヤに描き分ける
3×5×2 = 30コマ

補助線（マーカー）を2D_CADで描き、3DS出力 ［6shar_B_ani.JWW］	3DSデータのインポート ［6shar_B_ani3ds.skp］
レイヤ作成	シーン作成

　GIFアニメ（1ループ2.88秒）で表示しています。

［6shar_B_ani-migi.skp］	［6shar_B_ani-toukaku.zip］

比較のため、コマを間引いて再生

1/2　15コマ

1/3　10コマ

六足歩行アクリルロボット(三角板リンク機構タイプ)「akurirurobo_8003A-6B」

　1サイクル（360°）の各シーン（クランク回転15°毎）を、24のレイヤに描き分けるための「補助線」を、「Layer0」に描いています。

補助線を頼りに、「三角リンク板」のみ「移動（長さ：~1.31mm）」、他は「回転（15°）」
　15°毎に描き終えて「レイヤ間コピー」しています。

［8003A-6Bani-migi.skp］

［8003A-6Bani-toukaku.zip］

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