1. Jansen-Linkage 1.1 Strandbeest 1.2 詹森连杆比 2. Blender模拟Strandbeest动画 2.1 建模 2.2 CAD_Sketcher 2.3 Blender Armature 2.4 输出 3. Walking leg mechanism in Blender
1. Jansen-Linkage
詹森连杆机构是由动态雕塑家西奥·詹森(Theo Jansen)设计的一种平面腿部机构,用于产生流畅的行走运动。
詹森已将这种机构应用于多种动态雕塑作品中, 这些作品被称为“沙滩野兽” (Strandbeest, 荷兰语意为“海滩野兽”)。
詹森连杆机构通过简单的旋转输入即可模拟有机行走运动,因此兼具艺术性和机械性。
这些腿部机构可应用于移动机器人和步态分析。
中心“曲柄”连杆在旋转执行器(例如电动机)的驱动下做圆周运动。
所有其他连杆和销轴关节均未受驱动,其运动是由于曲柄带动曲柄运动而产生的。
它们的位置和方向由曲柄角度唯一确定,因此该机构只有一个自由度(1-DoF)。
Jansen机构的运动学和动力学已使用圆交点法和键图(牛顿-欧拉力学)进行了详尽的建模。
这些模型可用于评估执行器扭矩,并用于此类系统的硬件和控制器设计。
1.1 Strandbeest
1.2 詹森连杆比
Jansen Linkage Ratios
| Segment | a | l | m | b | d | e | g | h | i | c | f | j | k |
| Value | 38 | 7.8 | 15 | 41.5 | 40.1 | 55.8 | 36.7 | 65.7 | 49 | 39.3 | 39.4 | 50 | 61.9 |
| Type | 支架 | 半径R | 三角形 | 三角形 | |||||||||
2. Blender模拟Strandbeest动画
2.1 建模
如上,参照(詹森连杆比)表格进行建模。
新建 - 图像 – 参考 选择维基百科带有长度参数的图片,作为参考背景,辅助建模。
可以使用 CAD_Sketcher 插件,使用参数精确建模。
2.2 CAD_Sketcher
高效精准的Blender草图插件:CAD_Sketcher参数化设计工具
2.3 Blender Armature
姿态模式下的骨骼颜色
- 灰色:默认的。
- 蓝色线框:处于姿态模式。
- 绿色:带有约束。
- 黄色:带有 IK解算约束。
- 橙色:带有无目标解算器约束。
如图或视频,看似复制的动作,实际只用到了2种约束。
绿色的复制位置约束,黄色的ik反向运动学约束,且设置只需要选择目标物体,其他设置只需默认即可。

2.4 输出
3. Walking leg mechanism in Blender
建模参数来自如下视频,同上面一样只用到了2种约束。
Walking leg mechanism in SolidWorks | Solidworks Assembly Tutorial
建模参考图:
骨架层次参考:
动画效果,31帧。
补充: 18年前的 Blender 制作的骨架动画。就是说2008年的Blender 就能模拟这种动画了。
Re-inventing the Wheel - Wheel-less Bicycle







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