Geneva Mechanism 日內瓦機構 MaxScript
間歇性傳遞機構 Intermittent Transmission Mechanism
間歇性傳遞機構 Transmission Drive 將連續轉動的「傳動」轉換為「間歇旋轉」運動齒輪機構，廣泛應用於各種可轉位設備和機械中。常見的間歇性傳遞機構即日內瓦機構，探討如何使用 3D 軟體來製作動態影片，展示其運動原理和特點。日內瓦機構由一個帶有圓形凸起的主動輪和一個帶有等分的插槽的從動輪組成、凸輪分度機構。
Cam Indexing Mechanism 當主動輪連續旋轉時，其圓形凸起會與從動輪的插槽之相齒合，使從動輪旋轉一定角度，然後脫離接觸，使從動輪停止旋轉。這個過程會不斷重複，使從動輪產生間歇旋轉的運動。Geneva Drive 日內瓦機構的優點是能夠精確地控制從動輪的旋轉角度和停止位置，而且結構簡單、傳動過程平穩、提升成本及效率。
- 傳動曲柄半徑 Drive Crank Radius
- 傳動插槽數量 Driven Slot Quantity
- 傳動銷直徑 Drive Pin Diameter
- 傳動銷允許間隙 Allowed Clearance
- 中心距離 Center Distance
- 日內瓦車輪半徑 Geneva Wheel Radius
研究日內瓦機構於 3ds max 使用 MaxScript 的運動角度計算。目前謹初步旋轉計算，間隙細節尚未考量。
三角形計算函數 (MaxScript)
fn gTrigonometric La Lb Lc gAngle =
(
semip = (La + Lb + Lc) / 2
Const = sqrt(semip * (semip - La) * (semip - Lb) * (semip - Lc))
if gAngle == "A" then
asin(2 * Const / (Lb * Lc))
else if gAngle == "B" then
asin(2 * Const / (La * Lc))
else
180 - asin(2 * Const / (Lb * Lc)) - asin(2 * Const / (La * Lc))
)依據 La, Lb, Lc 三個邊長計算角度，可以選擇 (A 或 B)
傳動輪旋轉角速度
Loops = Y / 360 -- 超出一圈 360 度的處理
Y_Circle = Y - (360 * (Loops as Integer)) as Float -- 只一圈 360 度R_Rotation = Y_Circle
處於槽口中間時
if( Y_Circle > -55 and Y_Circle < -54) then
R_Rotation = -54.98 -- 處於槽口中間時
else if(R_Rotation < -110) then
R_Rotation = -110 -- 超出碰撞範圍時得到 R_Rotation 傳動輪旋轉角度，範圍 0 ~ 360 度。
計算 B 邊長
A_Side_Length = 71.7592 -- A 邊長
C_Side_Length = 122.0656 -- C 邊長
B_Side_Length = sqrt((pow A_Side_Length 2) + (pow C_Side_Length 2) - (2 * A_Side_Length * C_Side_Length * cos(radToDeg(R_Rotation + 54.9956) * (PI / 180))))計算日內瓦車輪角速度
D_Angle = gTrigonometric A_Side_Length B_Side_Length C_Side_Length "A"※ 使用 gTrigonometric 三角形計算函數 (MaxScript) 輸出時則再依三角形來判斷。
if(R_Rotation < -54.9) then
degToRad(D_Angle + 36 - (72 * (Loops as Integer))) -- 72 = 360/5 傳動插槽數量
else if(R_Rotation > -55.1) then
-degToRad(D_Angle - 36 - (72 * (-Loops as Integer)))
else
54.98模擬日內瓦機構效果
使用 3D 軟體來製作 Geneva Drive 日內瓦機構的動態影片，需要建立主動輪和從動輪的 3D 模型，並設定好它們的尺寸、位置和材質。然後使用 MaxScript 腳本語言來控制主動輪和從動輪旋轉的程式碼。使用 MaxScript 可以根據數學公式和邏輯規則來計算主動輪和從動輪的運動角度，並自動調整它們的旋轉速度和方向，使得模擬更加真實和準確。