三次元の支持反応

機械工学では、その用途に応じてさまざまな支持体が採用されています。3次元力システムにおけるこれらの支持体反応により、システムの並進や回転が防止されます。

ロボットアームが重りを持ち上げることを考えてみましょう。ここで、ジョイントAはボールとソケットのジョイントです。アームは、ボールとソケットのジョイントの回転を制限する瞬間がないため、任意の軸を中心に自由に回転できます。ただし、3次元に沿った3つの反力のため、並進運動が制限されます。

また、アームのジョイントBは、1つの滑らかなピンサポートです。このサポートは、3つの反力と2つのカップルモーメントを作成し、ピンの軸に沿った回転運動を可能にします。

ロボットアームの基部は固定支持体で、3つの方向すべてに反力とモーメントがあります。

別のタイプのサポートは、ドアで一般的に使用されるヒンジサポートです。サポートの3つの反力はドアの並進運動を制限し、2つのモーメントはドアの回転を制限します。