リンク機構シミュレータ(Linkage Simulator)



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リンク機構シミュレータの画面


 この「リンク機構シミュレータ」は、動力を持つ部品とそれに接続されているロッド などの部品の動きをシミュレーションするものです。
 各種の部品は、マウス操作で画面上に自由に配置することができます。
 また、作成したリンク機構モデルは、静止画(連続静止画も可能)として保存・印刷ができる他、ムービーやアニメーションとして出力することもできます。

 この「リンク機構シミュレータ」は、学校教育用に開発したものですので、 すべての機構のシミュレーションを正確に行うものではありませんので、正確性が要求されるような用途にお使いになることは避けてください。

 なお、この「リンク機構シミュレータ」は、現在のバージョンでは、後述するようなリンク構造には対応していませんのでご注意ください。


 本ソフトウェアの著作権は、神奈川県(神奈川県立総合教育センター)に帰属します。  無断での複製、再配付等はご遠慮ください。

 


ダウンロード

「リンク機構シミュレータ」は、教育目的で、非営利の利用に限りこのサイトからダウンロードして利用できます。


ダウンロード(Version 1.0  Build 205)
 
圧縮ファイル(ZIP形式)ダウンロード


日付 バージョン 更新内容

2006/2/20

Version 1.0  Build 205

数値データ表示機能とグラフ作成機能の追加。(「メニュー:処理経過の表示」の追加機能)
ロッドの短いピストンの追加。

2005/12/7

Version 1.0  Build 204

部品にスライダーロッドを追加

2005/10/17

Version 1.0  Build 203

公開開始

サンプル

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現在のバージョンでは対応していない機構

 

 

2つの部品を、複数の可動ピンで接続した機構 三角形の接続がその他の部品と1箇所でのみ接続された構造(図の左下部分)    

使   い   方

各部の名称と機能
@ 部品パレット(上部タブで円盤部品、ロッド部品、その他の部品を切り替えます)

A ピン・ペンパレット(上部タブでピンとペンを切り替えます)

B 配置部品移動パレット

C メニュー群

D シミュレーションの自動実行関連ボタン

E シミュレーションの手動実行用スライダー

F マウス座標表示

G 部品配置領域

部品の配置
部品パレット上の円盤部品やロッド部品をマウスの左ドラッグで部品配置領域に配置します。

赤色の部品は、動力つきの部品で、シミュレーション時に自ら回転します。なお、この動力付きの部品を2つ以上配置することはできません。


接続されていない部品の移動 ・回転
どの部品とも接続されていない部品は、マウスの左ドラッグで部品配置領域内を自由に移動することができます。

キーボードの[Shift]キーを押しながらマウスの左ドラッグをすると、部品を自由な角度に回転することができます。

また、部品上でマウスの右クリックをすると表示されるコンテキストメニューで、「回転」を選択することでも、部品を回転することができます。
 


ピンの配置
ピンパレット上のピンをマウスの左ドラッグで部品配置領域内の部品のピン接続穴に配置します。

丸いピン(◎)は、「可動ピン」で、2つの部品間にのみ配置できます。
四角いピン(■)は、「固定ピン」で、シミュレーション実行時に、部品の回転中心になり、配置位置から移動することができないピンです。


接続された部品の移動 ・回転
他の部品と接続されている部品で、配置されているピンが1つのみのものは、マウスの左ドラッグでそのピンを中心に回転することができます。(右図の@の部品が回転)

キーボードの[Shift]キーを押しながらマウスの左ドラッグをすると、接続部品のピンを中心に回転することができます。(右図のAの部品が回転)


ペンの配置
ペンパレット上のペンをマウスの左ドラッグで部品配置領域内の部品のピン接続穴に配置します。

2つ以上の同一色のペンを配置することはできません。(最大4箇所にペンを配置することができます)

ペンを配置することで、シミュレーションの際に軌跡を描画することができます。

なお、軌跡描画中は、シミュレーションの速度が遅くなることがありますので、ご注意ください。


部品、ピン、ペンの削除
配置されている部品やピン、ペンを削除する場合は、削除したい部品等の上でマウスの右クリックをすると表示されるコンテキストメニューで、「削除」を選択します。

なお、ピンやペンが配置されている部品は削除できませんので、部品を削除する場合は、先に、接続されているピンやペンを削除しください。


部品、ピン、ペンのプロパティ(属性)表示
配置されている部品やピン、ペン上でマウスの右クリックをすると表示されるコンテキストメニューで、「プロパティ」を選択すると、その部品等のプロパティ(属性)を表示するプロパティウィンドウが表示されます。

配置部品の移動(上下左右)
配置部品移動パレット上の上下左右の矢印ボタンをクリックすることで、部品配置領域内に配置されているすべての部品を上下左右方向に移動することができます。

10 シミュレーションの実行(自動実行)
シミュレーションの自動実行関連ボタン等の中の、右向きと左向きの三角矢印ボタンを押すと、動力付き円盤(赤色円盤)をそれぞれ左方向(反時計回り)と右方向(時計回り)に回転し、シミュレーションを実行します。

シミュレーション中に、三角矢印ボタンを押すことで、シミュレーションを停止することができます。

シミュレーションの自動実行関連ボタン等の中の、コンボボックスで、回転速度を選択することができます。


11 シミュレーションの実行(手動実行)
シミュレーションの手動実行用スライダーをマウスで左ドラッグすることで、手動でシミュレーションを実行することができます。

このスライダー操作によって、動力円盤を0°〜720°の範囲で回転することができます。


12 (メニュー)軌跡の消去
メニューの「軌跡の消去」ボタンを押すことで、ペンで描画した軌跡を消すことができます。

13 (メニュー)すべて消去
メニューの「すべて消去」ボタンを押すことで、部品配置領域に配置されているすべての部品等を消去することができます。

14 (メニュー)配置時に戻る
メニューの「配置時に戻る」ボタンを押すことで、部品を最終的に配置した時の状態に戻すことができます。

15 (メニュー)戻る
メニューの「戻る」ボタンを押すことで、部品の配置操作や移動操作を1つ戻すことができます。

16 (メニュー)進む
メニューの「進む」ボタンを押すことで、メニューの「戻る」ボタンで戻した内容を1つ取り消すことができます。

17 (メニュー)モデルを開く
メニューの「モデルを開く」ボタンを押すことで、「リンク機構のデータを開く」ダイアログウィンドウが表示され、保存してあるリンク機構のデータを読み出すことができます。

この「リンク機構シミュレータ」のリンク機構データファイルの拡張子は、”*.lsd”です。




18 (メニュー)モデルの保存
メニューの「モデルの保存」ボタンを押すことで、「リンク機構のデータの保存」ダイアログウィンドウが表示され、現在部品配置領域に配置されている部品のデータを保存す ることができます。

この「リンク機構シミュレータ」のリンク機構データファイルの拡張子は、”*.lsd”です。




19 (メニュー)イメージの保存
メニューの「イメージの保存」ボタンを押すと、「範囲の指定」ダイアログウィンドウが表示されますので、マウスの左ドラッグ等の操作で、保存するイメージの範囲を指定してください。(指定範囲の縦横比は、4:3に固定されています)

範囲の設定後、「Ok」ボタンを押すと、「リンク機構イメージの保存」ダイアログウィンドウが表示され、現在部品配置領域に配置されている部品等のイメージを静止画ファイルとして保存すことができます。

連続イメージチェックボックスをチェックすると、動力付き円盤を20°ずつ回転させた連続静止画を作成します。

保存できるファイル形式は、JPEG、BMP、GIF のいずれかです。






20 (メニュー)イメージの印刷
メニューの「イメージの印刷」ボタンを押すと、「範囲の指定」ダイアログウィンドウが表示されますので、マウスの左ドラッグ等の操作で、保存するイメージの範囲を指定してください。(指定範囲の縦横比は、4:3に固定されています)

範囲の設定後、「Ok」ボタンを押すと、「印刷」ダイアログウィンドウが表示され、現在部品配置領域に配置されている部品等のイメージを印刷することができます。

連続イメージチェックボックスをチェックすると、動力付き円盤を20°ずつ回転させた連続静止画を印刷します。






21 (メニュー)ムービーの作成
メニューの「ムービーの作成」ボタンを押すと、「範囲の指定」ダイアログウィンドウが表示されますので、マウスの左ドラッグ等の操作で、保存するイメージの範囲を指定してください。(指定範囲の縦横比は、4:3に固定されています)

範囲の設定後、「Ok」ボタンを押すと、「リンク機構ムービーの保存」ダイアログウィンドウが表示され、現在部品配置領域に配置されている部品等のシミュレーションの状態をムービーファイルまたはアニメーションファイルとして保存す ることができます。

保存できるファイル形式は、MPEG1、AVI、GIFアニメーション のいずれかです。








22 (メニュー)処理経過の表示
メニューの「処理経過の表示」ボタンを押すと、処理経過表示ウィンドウが表示されます。

処理経過表示ウィンドウでは、シミュレーションの計算経過とその結果を確認できます。

処理経過表示ウィンドウを閉じるには、ウィンドウ内の「閉じる」ボタンを押すか、メニューの「処理経過の表示」ボタンをもう一度押してください。

処理経過を表示中は、シミュレーションの速度が遅くなることがありますので、ご注意ください。




23 (メニュー)終了
メニューの「終了」ボタンを押すことで、「リンク機構シミュレータ」を終了できます。(終了時に確認のダイアログボックスが表示されます)

モデルの作成のヒント

基本的なモデル
@ 動力部品(図の赤い円盤)を配置します。

A 動力部品に可動ピンで部品(図の青いロッド)を接続します。

B Aで接続した部品(図の青いロッド)に可動ピンで次の部品(図の青い三角)を接続します。

C Bで接続した部品(図の青い三角)には、固定ピンを接続します。

D 基本的には、@〜Cの繰り返しで部品を配置します。

 

モデルの組み立て手順
@ 複雑なモデルを組み立てる場合は、動きを確認しながら少しずつ組み立てます。(下図を参照)
A 一気に組み立てると、シミュレーションできない場合があります。