工作中遇到的一个问题,草拟在产品正上方放置一个气缸,通过气缸的伸缩来控制转轴的小角度的旋转。气缸允许一定角度的转动,以配合左右方向上尺寸的变化,y轴的运行距离取决于气缸行程,但需要根据行程确定转动的半径,以确保转轴的起始角度与终止角度之差为90度。
实际生产中客户将气缸安装到了侧面,这样气缸的运行不再是垂直运动,而是有了一定的角度。这样一来,连接气缸的连接片需要有一个初始的角度,以确保气缸走完行程后,刚好带动转轴转动了90度。
如何准确的获取这个角度,这一点让博主犯了难,起初是用循环测试角度的方法获取到了接近值。后来根据几个已知点绘制了一下几何图。发现可以利用勾股定理来计算三角形的一条边长,计算得到准确长度后,以计算得到的边长为半径,以气缸固定中心为圆心,绘制一个圆,该圆与旋转半径的交点,就是我们所求角度线上的一点。
如图,在这个案例中,od长度已知,ac长度要求接近或等于气缸的行程,可以视为已知,因为有90度的限制,aco可以视为一个等腰直角三角形,我们可以很容易确定该三角形ao的边长。我们要计算的是cd的长度,根据根据勾股定理,已知三角形一条长边od,以及一条短边ob(ac的一半)的情况下,我们可以计算出bd的长度,而cd的长度,等于bd的长度减去bc的长度,因为是等腰直角三角形,bc等于ob等于ab,都是ac的一半。列式可得:
cd=sqrt(od*od-ob*ob)-ob
虽然是工作中遇到的问题,最终依靠数学方法完美的解决了,所以决定把这篇博文归入数学这一类目。