fusion360でトルクの概算 - クロスオーバーはお好みで

　fusion360って素材をを指定すると、勝手に質量と重心の慣性モーメントを計算してくれるみたい。これを元にモーターにかかる負荷慣性モーメントを計算し、必要トルクを概算してみる。

　まず、コンポーネントを右クリックしてプロパティを開く。
注意点として、測りたいコンポーネントを親コンポーネントにまとめる。
コンポーネントをまとめないで、複数選択でプロパティ開いても、1つのコンポーネントの数値しか表示されない。

f:id:tosonshirley:20191231223211p:plain

すると、下図のように質量と慣性モーメントが表示される。

f:id:tosonshirley:20191231224505p:plain

クリップボードにコピーをクリックしてメモ帳か何かにペースト。

f:id:tosonshirley:20191231225053p:plain

今回は足をZ軸方向に平行な軸を中心に回転させるので、重心のZ軸を平行移動させる。
平行軸の定理が使えるので、重心と回転させたい軸との距離dを求める。

平行軸の定理

距離はツールバーの検査-計測から測れる。

f:id:tosonshirley:20191231230749p:plain

数値は

であるから、

モーターにかかる負荷慣性モーメントが導出できた。

今回モーターはMG92Bを使用する。
6.0Vでストールトルク(起動トルク)は $3.5(kgf\cdot cm)$ である。摩擦云々考慮して、0.8掛けで $2.8(kgf\cdot cm)=2.8×10^{-2}(kgf\cdot m)=0.27(N\cdot m)$ とする。

MG92Bの無負荷動作速度が0.08秒/60°(6.0V)。13rad/sであるから
0.1秒で10rad/sに加速出来ればロボットの動作には影響はないと考える。
初めの角速度をω1、終わりの角速度をω2とする。