连杆机构#
有许多不同类型的连杆类型。通常，连杆机构用于将旋转运动，例如舵机或电机的运动转换为线性运动。连杆机构可以有效地做到这一点，并且具有专门的运动模式，可以使它们成为某些机构的理想选择。
术语
- 连杆#
通过铰链、滑动接头、球窝接头等连接到两个或多个其他链节上的实心链节或杆件系统。从而形成一个封闭链或一系列封闭链。一般用于将直线运动转换为旋转运动或反之亦然。
考虑因素#
在构建连杆系统时，有几个方面需要考虑。
过中心是指连杆旋转时超过其中心点（通常是连杆两杆平行的点）。将连杆机构转过中心点有一些好处，例如可以使连杆机构更难反向驱动。有关这方面的更多详情，请参阅此 youtube 信息视频 。从本质上讲，连杆可以形成一种结构，在这种结构中，推动连杆可以移动机器人，而不是旋转连杆。
连杆机构不会有恒定的线速度或力。它们通常在杆垂直时达到最大速度和力，并且随着连杆机构旋转得更远，速度和力会减小。
将连杆机构进行建模对检查联动装置是否能达到您的要求非常有用。有关如何在 OnShape 中设置配合的示例，请参阅此 youtube 视频 。
常见连杆类型#
滑轨连杆#
连杆的一个常见用途是驱动线性延伸。这允许一种紧凑的方法将电机或舵机的旋转运动转换为线性运动，移动抽屉滑轨等机构。通常，带有多度球连杆部件的两杆连杆机构用于构建这些连杆机构。
7236 Recharged Green, Skystone#
四连杆#
一种类型的连杆称为四杆连杆。这是一种使端杆始终与地面保持相同角度的连杆。例如，如果虚拟四杆的端杆在缩回时与地面平行，则它将始终与地面平行，即使完全旋转出去。这对于像爪子这样的机构是有益的，您希望在操作过程中与地面平行。此外，四杆可以在机器人框架之外提供延伸，并且由于机械臂跟随的“弧线”，通常提供垂直和水平延伸。此外，可以仔细选择杆的构造材料以节省重量。
由于空间要求，这种机构在FTC中没有广泛使用。保持末端杆平行的连杆将四杆的行程限制在180度以下（两个方向都小于90度），没有专门的机械结构，并且杆还占用机器人框架中的空间。
四杆CAD示例（点击展开）
虚拟四连杆#
四杆连杆更受欢迎的替代方案是虚拟四杆。虽然从技术上讲不是连杆，但虚拟四杆使用链条或皮带来创造类似于四杆的效果，其中末端执行器始终与地面保持固定角度。因为不需要额外的杆，这种“连杆”可以移动超过180度，并且比传统的四杆连杆占用的空间更少。
这种机构更广泛地应用于FTC，因为它很容易添加到臂上，以保持末端执行器相对于地面的角度。
注意：链条和皮带都可以用来构造一个虚拟的四杆，使用它们都没有具体的好处。由于链条不必完全围绕链轮旋转，可以使用拉链来拉紧链条，使构造更容易。
虚拟四连杆CAD示例（点击展开）
7244 OUT of the BOX Robotics, Ultimate Goal#
双反四杆#
双反向四杆是四连杆的延伸，允许更多的延伸。双反向四杆由一个四连杆组成，第二个四连杆安装在第一个连杆的末端。这允许纯线性延伸，而不是单个四杆将采取的“弧形”。由于纯线性延伸，末端执行器仍将与地面保持固定角度。
由于所需空间通常很大，这种机构在FTC中没有广泛使用，但它是一种相当紧凑的产生大量线性延伸的方法。需要注意的是，双反四杆的每一侧都被平等地驱动，这样就不会出现不对称提升的问题。
11115 Gluten Free, Skystone#
虚拟双反四杆#
与虚拟四杆类似，虚拟双反四杆是一种连杆机构，它使用皮带或链条来代替双反四杆的连杆机构。虚拟双反四杆只是一个虚拟四杆机构，其中末端执行器链轮/皮带轮的尺寸是静态链轮/皮带轮的一半，导致2:1的驱动比。然后，将一根杆安装到末端执行器链轮/皮带轮上，并运行另一条链条/皮带，这创造了纯粹的线性运动，末端执行器始终与地面成相同的角度。这比双反四杆产生了更紧凑的线性运动，并且还可以向两个方向延伸。
8644 Brainstormers, Freight Frenzy#