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農業自動化叢書 機電整合 第 三 章 基 礎 機 國立台灣大學生物產業機電工程學系暨研究所／馮丁樹 教授 電 整 第一節 四連桿組之關係 29 合 第二節 四連桿位置分析 33 機 第三節 滑件曲柄機構 36 構 第四節 滑塊機構之位置分析 39 第五節 萬向接頭 41 第六節 機器手臂 44 機電整合是近來比較引人注意的題目，但 動之接頭具低對者有迴轉對與稜柱對。利用這 最基礎的機電整合仍然由機構之運動解析開 些對偶使連桿間相互牽制，其運動範圍乃受到 始。機構方面最常見的是連桿、接頭、凸輪與 某特定的約束。在四連桿運動中，凡能繞固定 齒輪系的整合。本文就機構原理及運動之解析 點作完整迴轉的連桿，稱之為曲柄桿(Crank) ； 配合 MATLAB 程式之解說，使讀者能更深入 而相對應於固定桿另一側之從動連桿則不一定 瞭解，對未來機構之模擬分析將有莫大的幫 能完全迴轉者，大部份僅具擺動之特性，故稱 助。MATLAB 軟體是近幾年來在大專院校常 為搖桿(Rocker) 。在固定桿及其相對之耦桿兩 用的教學與分析工具，有關其基本指令之應 端相連的則稱為側桿(Side links) ，即指曲桿與 ( 1) 用，讀者可參考相關書籍或網站的說明。機構 搖桿 圖 。 之基礎常從四連桿談起。四連桿依其運動空間 固定於參考座標上之連桿稱為基桿(base) 可概分為平面機構與空間機構；結構上則分為 或地桿，又稱為固定桿，在連桿之編號上，習 1 簡單與複合型式。典型的實例如急回機構、平 以桿 稱之。基桿之兩端所連接之兩桿可以做 行機構、線性機構、曲線機構、肘節機構等， 迴轉運動，故為轉動桿，或為前者所謂之曲柄 2 4 詳細原理留待後節討論。 或搖桿，前者常以桿 稱之，後者為桿 。與 此兩轉動桿相連接，但不與基桿接觸者稱為耦 第一節 四連桿組之關係 (coupler) 3