JP2002070156A - Shape control method for variable-shape truss structural body - Google Patents

Shape control method for variable-shape truss structural body

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JP2002070156A
JP2002070156A JP2000267098A JP2000267098A JP2002070156A JP 2002070156 A JP2002070156 A JP 2002070156A JP 2000267098 A JP2000267098 A JP 2000267098A JP 2000267098 A JP2000267098 A JP 2000267098A JP 2002070156 A JP2002070156 A JP 2002070156A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shape control method for a variable-shape truss structural body capable of reducing the driving force required for expanding/ shrinking individual actuators and miniaturizing the actuators. SOLUTION: Avariable-shape truss frame 2 comprises quadrilateral basic trusses 4 connected into a ladder shape. Each basic truss 4 comprises a pair of upper and lower chord members 6, a pair of struts 8, and a diagonal member 10 diagonally provided along the diagonal line of the basic truss 4. The chord members 6, struts 8, and diagonal member 10 are rotatably connected together via hinge pins 12. The chord members 6 and the diagonal member 10 are formed with a fixed-length truss member having a fixed length, and the struts 8 are formed with expansible actuators A1 through A12. When the actuators are to be expanded, they are expanded in sequence starting from the actuator A1 farthest from a support end, thereby the moment for impeding the expansion of the actuators near the support end can be reduced, and the actuators A2 through A12 can be expanded with the minimum driving force required.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、伸縮可能なアクチ
ュエータで構成された複数の伸縮トラス部材を含み、各
アクチュエータの伸縮により形状を変化させる可変形状
トラス構造体の形状制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling the shape of a variable-shaped truss structure which includes a plurality of telescoping truss members constituted by telescopic actuators and changes the shape by the expansion and contraction of each actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、構造部材の一部が伸縮自在な
アクチュエータで構成された可変形状トラス(VGT:
Variable Geometry Truss)構造体が知られている。こ
の可変形状トラス構造体は、三角形状の基本トラスを構
成するトラス部材の一部にアクチュエータが組み込ま
れ、このアクチュエータが伸縮することによって形状が
適宜変更されるようになっている。アクチュエータは複
数箇所にわたって組み込まれ、それぞれ個別に制御され
て、当該構造体全体があらゆる形状に多彩に変形するよ
うになっている。このことから、可変形状トラス構造体
は、可動式または開閉式の屋根架構をはじめ、音楽ホー
ルのステージや可動遮音板、可動デッキまたは可動壁、
可動式太陽パネル板、自然と調和して動くモニュメント
などへの応用が期待されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a variable-shaped truss (VGT:
Variable Geometry Truss) structures are known. In this variable shape truss structure, an actuator is incorporated in a part of a truss member constituting a triangular basic truss, and the shape is appropriately changed by expansion and contraction of the actuator. The actuators are incorporated at a plurality of locations and are individually controlled so that the entire structure is variously deformed into various shapes. For this reason, the deformable truss structure includes a movable or openable roof frame, a music hall stage, a movable sound insulating plate, a movable deck or a movable wall,
It is expected to be applied to movable solar panels and monuments that move in harmony with nature.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この可変形状トラス構
造体では、各トラス部材に当該構造体を支えるための支
持力が作用している。このため、各アクチュエータを伸
縮させるときには、このような支持力に対抗する駆動力
を各アクチェータに付与しなければならない。
In this variable-shaped truss structure, a supporting force acts on each truss member to support the structure. Therefore, when each actuator is extended or contracted, a driving force opposing such a supporting force must be applied to each actuator.

【0004】図7(a)は、一端が壁部1に固定支持さ
れた片持ち梁式の可変形状トラス構造体2を示したもの
である。この可変形状トラス構造体2は、四辺形状の基
本トラス4を梯子状に連設して構成されている。各基本
トラス4は、上下一対の弦材6と、一対の束材8と、一
方の弦材6と束材8の交点からその対辺の交点にかけて
対角線に沿って斜めに配設された斜材10とからなる。
弦材6、束材8および斜材10の交点部分は各々ヒンジ
ピン12を介して回動自在に連結されている。弦材6お
よび斜材10は長さ一定の固定長の部材となっている。
一方、各束材8は伸縮自在なアクチュエータで構成さ
れ、伸縮トラス部材となっている。図7(a)において
は、各束材8のアクチュエータは収縮した状態になって
いる。
FIG. 7 (a) shows a cantilever-type variable-shaped truss structure 2 having one end fixedly supported on a wall 1. As shown in FIG. The variable-shaped truss structure 2 is configured by connecting quadrangular basic trusses 4 in a ladder shape. Each basic truss 4 is composed of a pair of upper and lower chords 6, a pair of bundles 8, and a diagonally arranged diagonally along a diagonal line from an intersection of one of the chords 6 and the bundle 8 to an intersection of the opposite side. It consists of 10.
The intersections of the chord members 6, the bundle members 8, and the diagonal members 10 are rotatably connected via hinge pins 12, respectively. The chord member 6 and the diagonal member 10 are members having a fixed length and a fixed length.
On the other hand, each bundle 8 is constituted by a telescopic actuator, and is a telescopic truss member. In FIG. 7A, the actuator of each bundle 8 is in a contracted state.

【0005】ここで、全てのアクチュエータを伸長させ
て図7(b)に示すような全ての四辺形の基本トラスが
小さく折り畳まれた状態にするとする。各束材8には、
当該トラス構造体2の支持端からの距離に応じたモーメ
ントが作用している。すなわち、支持端から近い束材に
は大きなモーメントとが、また支持端から遠い束材には
小さなモーメントが作用している。各アクチュエータを
伸縮させるには、このようなモーメントにうち勝つだけ
の十分な駆動力を付与する必要がある。このような場合
に、図7(c)に示すように各アクチュエータを支持端
からの距離を考慮せずに駆動すると、支持端から遠いア
クチュエータについては小さな駆動力で伸縮できるのに
対し、支持端に近いアクチュエータについては、伸縮に
大きな駆動力が必要となる。支持端に近いアクチュエー
タについては、設計上、十分に大きな駆動力が得られる
大型のものを使用しなければならず、構造体全体の大型
化や重量アップ、構築費用の増大を招いた。
[0005] Here, it is assumed that all the actuators are extended to bring all the quadrilateral basic trusses into a small folded state as shown in FIG. 7 (b). Each bundle 8 has
A moment corresponding to the distance from the support end of the truss structure 2 acts. That is, a large moment acts on the bundle near the support end, and a small moment acts on the bundle far from the support end. In order to expand and contract each actuator, it is necessary to apply a sufficient driving force to overcome such a moment. In such a case, if each actuator is driven without considering the distance from the support end as shown in FIG. 7C, the actuator far from the support end can expand and contract with a small driving force, whereas the actuator far from the support end can expand and contract. Large actuators require a large driving force for expansion and contraction. As for the actuator close to the supporting end, a large-sized actuator capable of obtaining a sufficiently large driving force must be used from a design point of view, resulting in an increase in size, weight, and construction cost of the entire structure.

【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、可変形状トラス構造体におい
て、各アクチュエータの伸縮に際し、必要な駆動力を小
さくすることができ、各アクチュエータの小型化が図れ
るような可変形状トラス構造体の形状制御方法を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a variable-shaped truss structure capable of reducing the necessary driving force when each actuator is expanded and contracted, and An object of the present invention is to provide a method of controlling the shape of a variable-shaped truss structure that can be downsized.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明の請求項1にかかる可変形状トラス構造
体の形状制御方法は、伸縮可能なアクチュエータで構成
された複数の伸縮トラス部材を有し、各アクチュエータ
の伸縮により形状を変化させる可変形状トラス構造体を
目標形状に制御する方法であって、前記目標形状を実現
するための各アクチュエータの目標伸縮量を求め、一の
アクチュエータに先立って他の一のアクチュエータを伸
縮させることによって、前記トラス構造体の自重に伴っ
て前記一のアクチュエータの伸縮を妨げる向きに作用す
る力が減少する場合に、前記他の一のアクチュエータの
伸縮が前記一のアクチュエータの伸縮に先立つように各
アクチュエータの伸縮駆動順序を定め、この伸縮駆動順
序に従って各アクチュエータを夫々の前記目標伸縮量に
向けて伸縮させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of controlling the shape of a variable-shaped truss structure according to the first aspect of the present invention comprises a plurality of telescoping truss members constituted by telescopic actuators. A method for controlling a variable shape truss structure that changes its shape by expansion and contraction of each actuator to a target shape, wherein a target expansion and contraction amount of each actuator for realizing the target shape is obtained, and one actuator is If the force acting in the direction that hinders the expansion and contraction of the one actuator decreases due to the own weight of the truss structure by expanding and contracting the other actuator in advance, the expansion and contraction of the other actuator may be reduced. The expansion / contraction drive order of each actuator is determined prior to the expansion / contraction of the one actuator, and each actuator is driven in accordance with this expansion / contraction drive order. Wherein the expanding and contracting toward the Yueta the target expansion amount of each.

【0008】また、本発明の請求項2にかかる可変形状
トラス構造体の形状制御方法は、伸縮可能なアクチュエ
ータで構成された複数の伸縮トラス部材を有し、各アク
チュエータの伸縮により形状を変化させる、一端が固定
された可変形状トラス構造体の形状を制御する方法であ
って、一のアクチュエータに先立って、当該一のアクチ
ュエータよりも前記トラス構造体の先端側に位置する他
のアクチュエータを伸縮させることによって、前記トラ
ス構造体の自重に伴って前記一のアクチュエータの伸縮
を妨げる向きに作用する力が減少する場合に、前記一の
アクチュエータに先立って前記他のアクチュエータを伸
縮させることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the shape of a variable-shaped truss structure, comprising a plurality of telescoping truss members constituted by telescopic actuators, and changing the shape by the expansion and contraction of each actuator. A method for controlling the shape of a variable-shaped truss structure having one end fixed, wherein, prior to one actuator, another actuator located on the distal end side of the truss structure with respect to the one actuator is expanded and contracted. Thereby, when the force acting in the direction that hinders the expansion and contraction of the one actuator decreases due to the weight of the truss structure, the other actuator is expanded and contracted prior to the one actuator. .

【0009】これらの制御方法にあっては、アクチュエ
ータの伸縮を妨げる向きに作用する力が減少するような
順序で各アクチュエータを伸縮駆動するから、アクチュ
エータの伸縮に際し、当該アクチュエータを伸縮させる
のに必要な駆動力が必要最小限で済み、大きな駆動力が
得られる大型のアクチュエータを採用する必要がない。
このため、アクチュエータ全体の小型化が図れ、構造体
全体の大型化や重量アップ、構築費用の増大を招かずに
済む。
In these control methods, each actuator is driven to expand and contract in such an order that the force acting in a direction that hinders expansion and contraction of the actuator is reduced. Therefore, when the actuator is expanded and contracted, it is necessary to expand and contract the actuator. A small driving force is required and a large actuator capable of obtaining a large driving force is not required.
Therefore, it is possible to reduce the size of the entire actuator, and it is not necessary to increase the size, weight, and construction cost of the entire structure.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に本発明にかかる可変形状ト
ラス構造体の形状制御方法の実施の形態について説明す
る。図1(a)〜(e)は、本発明にかかる形状制御方
法を片持ち梁式の可変形状トラス構造体に適用したとき
の形状制御手順を示したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for controlling the shape of a variable shape truss structure according to the present invention will be described below. FIGS. 1A to 1E show a shape control procedure when the shape control method according to the present invention is applied to a cantilever-type variable shape truss structure.

【0011】この可変形状トラス架構は、前述した図7
の可変形状トラス架構と同じく、四辺形の基本トラス4
を梯子状に連設して構成され、各基本トラス4は、上下
一対の弦材6と、左右一対の束材と、四角形の基本トラ
ス4内に対角線に沿って斜めに介設された斜材10とか
らなる。各弦材6、各束材8および各斜材10はそれぞ
れ相互にヒンジピン12を介して回動自在に連結され、
弦材6および斜材10は、長さ一定の固定長トラス部材
で構成され、一方、各束材8は、伸縮トラス部材とし
て、伸縮自在なアクチュエータA1〜A12で構成され
ている。図1(a)では、各アクチュエータA1〜A1
2が全て収縮された状態になっている。
The variable truss frame is the same as that shown in FIG.
Quadrilateral basic truss 4
Each of the basic trusses 4 is composed of a pair of upper and lower chord members 6, a pair of left and right bundle members, and a diagonally interposed diagonal line in the square basic truss 4 along the diagonal line. And material 10. Each string member 6, each bundle member 8 and each diagonal member 10 are rotatably connected to each other via hinge pins 12, respectively.
The chord member 6 and the diagonal member 10 are constituted by fixed-length truss members having a fixed length, while each bundle member 8 is constituted by an extensible actuator A1 to A12 as an extensible truss member. In FIG. 1A, each of the actuators A1 to A1
2 are all contracted.

【0012】ここで、全てのアクチュエータA1〜A1
2を伸長させて図1(e)に示すように四辺形の基本ト
ラス4を全て小さく折り畳まれた状態にし、可変形状ト
ラス構造体全体を収縮させた状態にするとする。ここで
図1(a)に示す状態から図1(e)に示す状態にする
ための各アクチュエータの目標伸縮量を求める。
Here, all the actuators A1 to A1
2 is extended to bring all the quadrangular basic trusses 4 into a small folded state as shown in FIG. 1 (e), and the entire deformable truss structure is brought into a contracted state. Here, the target expansion / contraction amount of each actuator for changing from the state shown in FIG. 1A to the state shown in FIG. 1E is obtained.

【0013】本発明では、一のアクチュエータに先立っ
て他の一のアクチュエータを伸縮させることによって、
トラス構造体の自重に伴って一のアクチュエータの伸縮
を妨げる向きに作用する力が減少する場合に、他の一の
アクチュエータの伸縮が一のアクチュエータの伸縮に先
立つように各アクチュエータの伸縮駆動順序を定め、こ
の伸縮駆動順序に従って各アクチュエータを夫々の目標
伸縮量に向けて伸縮させる。すなわち、本実施の形態で
は、支持端から最も遠く離れたアクチュエータをこれよ
りも支持端に近いアクチュエータよりも先立たせて伸長
させることによって、支持端に近いアクチュエータに作
用してその伸長に妨げとなっているモーメントを減少さ
せることができるから、支持端から最も遠く離れたアク
チュエータから順に伸長させる。なお、以下において
は、支持端から最も遠いアクチュエータA1を第1アク
チュエータとし、これより支持端に近いアクチュエータ
A2〜A12をそれぞれ近い順に第2〜第12アクチュ
エータとする。
In the present invention, by expanding and contracting another actuator prior to one actuator,
When the force acting in the direction that hinders the expansion and contraction of one actuator decreases due to the weight of the truss structure, the expansion and contraction drive order of each actuator is adjusted so that the expansion and contraction of the other actuator precedes the expansion and contraction of the one actuator. Then, each actuator is expanded and contracted toward each target expansion and contraction amount in accordance with the expansion and contraction drive order. In other words, in the present embodiment, the actuator farthest from the support end is extended before the actuator closer to the support end, thereby acting on the actuator near the support end and hindering the extension. Therefore, the actuator is extended from the actuator farthest from the support end in order. In the following, the actuator A1 furthest from the support end will be referred to as a first actuator, and the actuators A2 to A12 closer to the support end will be referred to as second to twelfth actuators, respectively, in order of decreasing distance.

【0014】図1(b)〜(d)は、支持端から最も遠
く離れたアクチュエータから順に伸長させたときの途中
経過を示したものである。図1(b)に示すように、第
1および第2アクチュエータA1,A2を伸長させれ
ば、トラス構造体2の先端部分が収縮され、これらより
も支持端に近い第3〜第12アクチュエータA3〜A1
2に作用しているモーメントは減少する。ここで第3〜
第5アクチュエータA3〜A5を伸長させる際には、こ
れら第3〜第5アクチュエータA3〜A5を必要最小限
の駆動力で伸長させることができる。図1(c)は第3
〜第5アクチュエータA3〜A5が伸長したときの様子
を示す。さらに図(d)に示すように第6〜第8アクチ
ュエータA6〜A8を伸長させる。このように支持端か
ら最も離れたアクチュエータから順に伸長させること
で、トラス構造体は先端部から順次収縮され、支持端に
近いアクチュエータに作用しているモーメントも逐次減
少するから、各アクチュエータA1〜A12を伸長させ
る際には必要最小限の駆動力で済む。このため、大きな
駆動力を出力可能な大型なアクチュエータが不要とな
り、構造体全体の大型化や重量アップ、構築費用の増大
を招かずに済む。
FIGS. 1 (b) to 1 (d) show an intermediate course when the actuator is extended in order from the actuator farthest from the support end. As shown in FIG. 1 (b), when the first and second actuators A1 and A2 are extended, the distal end portion of the truss structure 2 is contracted, and the third to twelfth actuators A3 closer to the support end than these. ~ A1
The moment acting on 2 decreases. Here the third-
When extending the fifth actuators A3 to A5, the third to fifth actuators A3 to A5 can be extended with a minimum necessary driving force. FIG. 1 (c) shows the third
The state when the fifth to fifth actuators A3 to A5 are extended is shown. Further, the sixth to eighth actuators A6 to A8 are extended as shown in FIG. Since the truss structure is sequentially contracted from the distal end by sequentially extending the actuators farthest from the support end in this manner, the moment acting on the actuators near the support end is also gradually reduced. In order to extend the shaft, a minimum necessary driving force is required. For this reason, a large actuator capable of outputting a large driving force is not required, and it is possible to avoid an increase in the size, weight, and construction cost of the entire structure.

【0015】次に本発明にかかる形状制御方法を他のタ
イプの可変形状トラス構造体に適用した場合について説
明する。図2は、この可変形状トラス構造体を示したも
のである。この可変形状トラス構造体20は、一端が地
面21に固定支持された片持ち梁式の可変形状トラス構
造体であり、三角形状の固定トラス22と四辺形の可変
トラス24とを交互に連設して構成されている。三角形
状の固定トラス22は、相互にピンヒンジ26を介して
回動自在に結合された3つの辺材28を有している。さ
らに中央に位置する4つの固定トラス22には、当該固
定トラス22の三角形を二分するように2つの辺材28
の交差部と残りの他の辺材28の中央部とを結んで1本
の補助材30が配設されている。これらの固定トラス2
2は、相互にピンヒンジ26を介して回動自在に連結さ
れている。
Next, a case where the shape control method according to the present invention is applied to another type of variable shape truss structure will be described. FIG. 2 shows this variable-shaped truss structure. The variable-shaped truss structure 20 is a cantilever-type variable-shaped truss structure having one end fixedly supported on the ground 21, and a triangular fixed truss 22 and a quadrilateral variable truss 24 are alternately provided. It is configured. The triangular fixed truss 22 has three side members 28 rotatably connected to each other via a pin hinge 26. Further, the four fixed trusses 22 located at the center are provided with two side materials 28 so as to bisect the triangle of the fixed truss 22.
Is connected to the center of the remaining other sap 28, and one auxiliary member 30 is provided. These fixed trusses 2
2 are rotatably connected to each other via a pin hinge 26.

【0016】一方、四辺形状の可変トラス24は、相互
にピンヒンジ26を介して回動自在に四辺形を形成すべ
く連結された4つの辺材28,32と、これらの交点間
を結んで対角線に沿って介設された伸縮可能な可変長部
材34とから構成される。4つの辺材28,32のうち
2つの辺材28は相隣接した固定トラス22と共有して
いる。可変長部材34は伸縮自在なアクチュエータA1
〜A5で構成され、四辺形状の可変トラス24はその形
状がパンタグラフのように折れ畳まれたり展開したりす
るようになっている。図2の状態では、アクチュエータ
が全て伸長して全ての可変トラスが折れ畳まれて小さく
収縮された状態で、構造体全体が図中左側に傾いた状態
になっている。全てのアクチュエータを収縮させて可変
トラスが全て展開すると、図6(M)に示すように、構
造体全体が図中右側に倒れ込むような状態になる。
On the other hand, the quadrilateral variable truss 24 has four sap members 28 and 32 connected to each other via a pin hinge 26 so as to be rotatable, and a diagonal line connecting these intersections. And a stretchable variable length member 34 interposed along. Two of the four sap members 28 and 32 are shared with the adjacent fixed truss 22. The variable length member 34 is a telescopic actuator A1.
The variable truss 24 having the shape of a quadrilateral is folded and unfolded like a pantograph. In the state of FIG. 2, the entire structure is inclined leftward in the figure in a state where all the actuators are extended and all the variable trusses are folded and contracted to a small extent. When all the actuators are contracted and all the variable trusses are deployed, as shown in FIG. 6 (M), the entire structure falls into the right side in the figure.

【0017】このような可変形状トラス構造体全体を図
2に示す状態から図6(M)に示す状態に変形させる場
合について説明する。前述した場合と同様、まず、図2
に示す状態から図6(M)に示す状態にするための各ア
クチュエータA1〜A5の目標伸縮量を求める。そし
て、一のアクチュエータに先立って他の一のアクチュエ
ータを伸縮させることによって、トラス構造体の自重に
伴って一のアクチュエータの伸縮を妨げる向きに作用す
る力が減少する場合に、他の一のアクチュエータの伸縮
が前記一のアクチュエータの伸縮に先立つように各アク
チュエータの伸縮駆動順序を定める。
A description will be given of a case where such a variable-shaped truss structure as a whole is deformed from the state shown in FIG. 2 to the state shown in FIG. 6 (M). As in the case described above, first, FIG.
The target expansion / contraction amount of each of the actuators A1 to A5 for changing the state shown in FIG. 6 to the state shown in FIG. When the force acting in the direction that hinders the expansion and contraction of the one actuator decreases due to the own weight of the truss structure by extending and contracting the other actuator prior to the one actuator, The expansion / contraction driving order of each actuator is determined so that the expansion / contraction of the actuators precedes the expansion / contraction of the one actuator.

【0018】以下に各アクチュエータA1〜A5の駆動
状況について詳しく説明する。図3(B)〜図4(E)
はそのときの途中経過を示したものである。第1アクチ
ュエータA1から第4アクチュエータA4まで順次収縮
させると、図中左側に倒れ込むように傾斜して立ってい
るトラス構造体は、その先端部が徐々に持ち上げられて
起立してゆき、最終的に第2〜第5アクチュエータA2
〜A5が全て収縮されると、図4(E)に示すように反
対に図中右側に少し傾いた状態になる。この状態だと、
支持端に最も近い第1アクチュエータA1には、トラス
構造体2の先端部が少し図中右側に傾いた分モーメント
が作用している。そこで、第2〜第5アクチュエータA
2〜A5を若干量伸長させて第2〜第5アクチュエータ
A2〜A5の収縮量を若干減らすとともに、これに伴い
第5アクチュエータA5に作用するモーメントが減少し
たのを見計らって支持端に最も近い第5アクチュエータ
の収縮を開始する。途中、図4(G)に示すように、可
変形状トラス構造体2全体がちょうど地面に垂直に起立
するような状態になるようになり、そして、さらに第5
アクチュエータA5を目標とする伸縮量に向かって伸縮
させると、可変形状トラス構造体2は、図5(H)に示
すような状態になって、最終的に図5(I)に示すよう
な状態になる。
Hereinafter, the driving states of the actuators A1 to A5 will be described in detail. 3 (B) to 4 (E)
Shows the progress at that time. When the first actuator A1 to the fourth actuator A4 are sequentially contracted, the truss structure standing upright so as to fall down to the left side in the figure gradually rises at the tip thereof and stands up. Second to fifth actuators A2
When all of .about.A5 are contracted, as shown in FIG. 4 (E), they are slightly inclined rightward in the figure. In this state,
A moment is applied to the first actuator A1 closest to the support end by an amount corresponding to the tip of the truss structure 2 slightly tilting rightward in the figure. Therefore, the second to fifth actuators A
The second to fifth actuators A2 to A5 are slightly extended to slightly reduce the amount of contraction of the second to fifth actuators A2 to A5, and the moment acting on the fifth actuator A5 is reduced accordingly. 5 Start contraction of the actuator. On the way, as shown in FIG. 4 (G), the entire deformable truss structure 2 comes to be in a state of standing upright on the ground, and
When the actuator A5 is expanded and contracted toward the target expansion and contraction amount, the deformable truss structure 2 becomes a state as shown in FIG. 5 (H), and finally a state as shown in FIG. 5 (I). become.

【0019】第1アクチュエータA1の収縮が完了させ
た後、次に図5(J)〜図6(L)に示すように、支持
端に近い順に残りのアクチュエータA2〜A5を収縮さ
せる。そして、支持端から最も離れたアクチュエータA
5が収縮すると、図6(M)に示すように可変形状トラ
ス構造体2の変形が完了する。
After the contraction of the first actuator A1 is completed, as shown in FIGS. 5J to 6L, the remaining actuators A2 to A5 are contracted in the order closer to the support end. Then, the actuator A farthest from the support end
When the member 5 contracts, the deformation of the deformable truss structure 2 is completed as shown in FIG.

【0020】このようにアクチュエータの伸縮を妨げる
向きに作用する力が減少するように各アクチュエータの
伸縮駆動順序を定めることで、各アクチュエータを必要
最小限の駆動力で伸縮させることができ、各アクチュエ
ータの小型化が図れ、構造体全体の大型化や重量アッ
プ、コスト増を回避することができる。
In this way, by determining the expansion / contraction drive order of each actuator so as to reduce the force acting in the direction that hinders the expansion / contraction of the actuator, each actuator can be extended / contracted with the minimum necessary driving force. It is possible to reduce the size of the device and to avoid an increase in the size, weight, and cost of the entire structure.

【0021】===他の実施の形態=== (1)本発明にかかる可変形状トラス構造体の形状制御
方法にあっては、前記実施の形態で説明した可変形状ト
ラス構造体以外に、他のタイプの可変形状トラス構造体
に適用されてもかまわない。
=== Other Embodiments === (1) In the method of controlling the shape of the variable shape truss structure according to the present invention, in addition to the variable shape truss structure described in the above embodiment, It may be applied to other types of deformable truss structures.

【0022】(2)前記実施の形態では、可変形状トラ
ス構造体に含まれる全てのアクチュエータが伸縮する場
合について説明したが、本発明にあってはこのような場
合に限らず、複数あるアクチュエータの一部が伸縮され
る場合にも適用される。
(2) In the above embodiment, the case where all the actuators included in the deformable truss structure expand and contract has been described. However, the present invention is not limited to such a case, and a plurality of actuators may be used. It is also applied when a part is stretched.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明にかかる可変形状トラス構造体の
形状制御方法によれば、一のアクチュエータに先立って
他のアクチュエータを伸縮させることによって、トラス
構造体の自重に伴って前記他のアクチュエータの伸縮を
妨げる向きに作用する力が減少する場合に、他のアクチ
ュエータの伸縮が一のアクチュエータの伸縮に先立つよ
うな順序で各アクチュエータを伸縮駆動するから、各ア
クチュエータを必要最小限の駆動力で伸縮させることが
でき、各アクチュエータの小型化が図れ、構造体全体の
大型化や重量アップ、コスト増を回避することができ
る。
According to the method of controlling the shape of the variable-shaped truss structure according to the present invention, the other actuator is expanded and contracted prior to one actuator, so that the other actuator can be moved in accordance with the weight of the truss structure. When the force acting in the direction that hinders expansion and contraction decreases, each actuator expands and contracts in the order that the expansion and contraction of other actuators precedes the expansion and contraction of one actuator. Therefore, the size of each actuator can be reduced, and the size, weight, and cost of the entire structure can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(e)本発明にかかる可変形状トラス
構造体の形状制御方法を片持ち梁可変形状トラス架構に
適用したときの一実施形態を示した図である。
FIGS. 1A to 1E are views showing an embodiment when a shape control method for a variable-shaped truss structure according to the present invention is applied to a cantilever variable-shaped truss frame.

【図2】本発明にかかる形状制御方法を適用する他の可
変形状トラス構造体を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing another variable shape truss structure to which the shape control method according to the present invention is applied.

【図3】(B)〜(D)図2に示す可変形状トラス構造
体に本発明にかかる形状制御方法を適用したときの変形
手順を説明する図である。
FIGS. 3 (B) to 3 (D) are diagrams illustrating a deformation procedure when the shape control method according to the present invention is applied to the variable shape truss structure shown in FIG.

【図4】(E)〜(G)図3に引き続き、図2に示す可
変形状トラス構造体に本発明にかかる形状制御方法を適
用したときの変形手順を説明する図である。
FIGS. 4 (E) to 4 (G) are diagrams for explaining a deformation procedure when the shape control method according to the present invention is applied to the variable shape truss structure shown in FIG. 2, following FIG.

【図5】(H)〜(J)図4に引き続き、図2に示す可
変形状トラス構造体に本発明にかかる形状制御方法を適
用したときの変形手順を説明する図である。
5 (H) to (J) are diagrams illustrating a deformation procedure when the shape control method according to the present invention is applied to the variable shape truss structure shown in FIG. 2, following FIG.

【図6】(K)〜(M)図5に引き続き、図2に示す可
変形状トラス構造体に本発明にかかる形状制御方法を適
用したときの変形手順を説明する図である。
FIGS. 6 (K) to 6 (M) are diagrams illustrating a deformation procedure when the shape control method according to the present invention is applied to the variable shape truss structure shown in FIG. 2, following FIG.

【図7】(a)及び(b)一般的によく知られた可変形
状トラス構造体の一例を変形させるときの手順を示した
図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a procedure for deforming an example of a generally well-known variable shape truss structure.

【符号の説明】 2,20 可変形状トラス構造体 4 基本構成要素 6 弦材 8 束材 10 斜材 12 ヒンジピン 22 固定トラス 24 可変トラス 26 ピンヒンジ 28 辺材 34 可変部材[Description of Signs] 2,20 Variable-shaped truss structure 4 Basic constituent elements 6 String material 8 Bundle material 10 Diagonal material 12 Hinge pin 22 Fixed truss 24 Variable truss 26 Pin hinge 28 Sap material 34 Variable member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 伸縮可能なアクチュエータで構成された
複数の伸縮トラス部材を有し、各アクチュエータの伸縮
により形状を変化させる可変形状トラス構造体を目標形
状に制御する方法であって、 前記目標形状を実現するための各アクチュエータの目標
伸縮量を求め、一のアクチュエータに先立って他の一の
アクチュエータを伸縮させることによって、前記トラス
構造体の自重に伴って前記一のアクチュエータの伸縮を
妨げる向きに作用する力が減少する場合に、前記他の一
のアクチュエータの伸縮が前記一のアクチュエータの伸
縮に先立つように各アクチュエータの伸縮駆動順序を定
め、この伸縮駆動順序に従って各アクチュエータを夫々
の前記目標伸縮量に向けて伸縮させることを特徴とする
可変形状トラス構造体の形状制御方法。
1. A method of controlling a variable-shaped truss structure having a plurality of telescoping truss members formed of telescopic actuators, the shape of which is changed by the expansion and contraction of each actuator, to a target shape. By calculating the target amount of expansion and contraction of each actuator for realizing the above, by expanding and contracting another actuator prior to one actuator, in a direction in which expansion and contraction of the one actuator is hindered by the weight of the truss structure. When the acting force decreases, the expansion and contraction drive order of each actuator is determined so that the expansion and contraction of the other actuator precedes the expansion and contraction of the one actuator, and each actuator is moved to the respective target expansion and contraction according to the expansion and contraction drive order. A method for controlling the shape of a deformable truss structure, characterized in that the truss structure is expanded or contracted toward an amount.
【請求項2】 伸縮可能なアクチュエータで構成された
複数の伸縮トラス部材を有し、各アクチュエータの伸縮
により形状を変化させる、一端が固定された可変形状ト
ラス構造体の形状を制御する方法であって、 一のアクチュエータに先立って、当該一のアクチュエー
タよりも前記トラス構造体の先端側に位置する他のアク
チュエータを伸縮させることによって、前記トラス構造
体の自重に伴って前記一のアクチュエータの伸縮を妨げ
る向きに作用する力が減少する場合に、前記一のアクチ
ュエータに先立って前記他のアクチュエータを伸縮させ
ることを特徴とする可変形状トラス構造体の形状制御方
法。
2. A method for controlling the shape of a variable-shaped truss structure having one end fixed, comprising a plurality of telescoping truss members constituted by telescopic actuators, and changing the shape by expansion and contraction of each actuator. Prior to one actuator, by expanding and contracting another actuator located on the tip side of the truss structure relative to the one actuator, the expansion and contraction of the one actuator is caused by the weight of the truss structure. A shape control method for a deformable truss structure, characterized in that when the force acting in the obstructing direction decreases, the other actuator is expanded and contracted prior to the one actuator.
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