SimMechanicsで1つのJointに対して「Joint Actuator」を用いて「Motion」と「Generalizd Forces」を同時に与えるにはどのようにすればよろしいでしょうか。

Question

Takahiro SUZUKI 2015-9-8

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https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/answers/240971-simmechanics-1-joint-joint-actuator-motion-generalizd-forces

回答： Norihiro Kobayashi 2016-10-27

Simulinkを利用してパワードスーツを装着した人間の身体動作をシミュレーションしたいと考えております．元々の人間の身体動作を「Motion」として関節角度・角速度・角加速度を与え，それに加えてモータのトルクを「Generalizd Forces」として同時に与えたいです． 1つの関節に対して「Motion」と「Generalizd Forces」を同時に与える方法，又は今回のような目的における解決策をご教授頂ければ幸いです．

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Walter Roberson 2015-9-8

Approximate translation:

By using the Simulink we would like to simulate the human body action wearing the powered suit. The original of the human body behavior to give a joint angle, angular velocity, angular acceleration as the "Motion", it is in addition to it want to give at the same time the torque of the motor as "Generalizd Forces". How to give the "Motion", "Generalizd Forces" at the same time for one of the joint, or if you can Professor solutions in purpose such as this, it is fortunate.

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Norihiro Kobayashi 2016-10-27

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https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/answers/240971-simmechanics-1-joint-joint-actuator-motion-generalizd-forces#answer_240973

SimMechanicsでできることは一般に以下のとおりです。

1.与えた動き(Motion)のとおりに、ある質量の物体(スーツ+人orどちらか一方)を動かすために関節に必要なトルクを算出する。

2.関節にトルクや力(Generalizd Forces)を与えてある質量の物体がどのように動作するかを確認する。

今回の用途では、スーツと人体の両方の動きがあり、何を入力として何を計算させるのかを一度整理する必要がありそうです。場合によっては人体のモデルとスーツのモデルは分けて作成する必要があるかも知れません。

※特殊なケースで、一つの間接に対して動きと力を同時に与えることが必要なケースは、たとえば、目標の動きをさせておきながら同時に摩擦が発生しているようなケースがあります。(動きはMotionとして与えておき、摩擦は外部からの入力として与えるケースがあります)このようなケースでは、jointを二つ並列に配置して頂き一方にmotionを与え、もう一方にGeneralizd Forcesを与える方法も考えられますが、結果Motionによって動作が決定され、内部的なトルクの計算にのみ影響が反映されます。ご質問から期間が開いておりますが、よろしければご検討ください。