四连杆机构

Four-Bar Linkage进阶

四根杆用四个转动关节首尾连成闭环、只有 1 个自由度的机构。

四连杆机构由四根杆（其中一根固定，叫机架）用四个转动关节首尾相连成一个闭环，是最简单的可动闭链机构，平面情况下只有 1 个自由度：转动其中一根杆，其余杆的位置就全部确定。和机架相连、能转整圈的杆叫曲柄，只能来回摆的叫摇杆，中间浮动的那根叫连杆。能否整圈转由 Grashof 条件判断：最短杆与最长杆长度之和不大于另外两杆之和时，最短杆能相对相邻杆整圈转动，据此可分出曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆等类型。它的作用是把一个电机的简单转动变成想要的输出轨迹或角度关系，雨刮器、汽车悬架都用它；机器人里常借它把电机放在靠近躯干的位置、再经连杆去驱动膝或踝，平行四边形四连杆还能让夹爪指面始终保持平行。