Inventor Joint の親子と位置合わせ

要点: Inventor の Joint に親子は無い。2 部品の joint 原点 (座標系) を重ねる対称な関係で、区別は「1 番目に選んだ側 (OccurrenceOne)」と「2 番目 (OccurrenceTwo)」だけ。URDF の親子は木構造で必須なので、選択順の規約か変換側の反転で決める。

Inventor 側#

選択順と OccurrenceOne / Two#

Inventor は解くときに両方を同等に扱う。1 番目を固定していれば 2 番目が動く。「親」を決めているわけではない。

ジョイントダイアログの「接続」と「位置合わせ」#

接続だけ指定した場合、X 軸 (値 0 の向き) は Inventor が決める。Rotational の角度 0 を「アームが水平」等の意味ある姿勢にしたければ、その姿勢で平行になる面を位置合わせに選ぶ。Slider では位置合わせが回り止めそのもの。

joint 原点 (origin) の合わせ方#

各 origin は座標系 1 個 (原点 + Z 軸 + X 軸)。

• 原点と Z 軸: 選んだ形状から推定される。円筒面 → 軸が Z、原点は面の端の円中心。円形エッジ → 円中心、Z は面法線。平面 → 面法線が Z、原点はカーソル位置に応じて中心・頂点・辺中点
• アライメント (Align): X 軸を決める。両側で面かエッジを 1 つずつ追加選択する。指定しなければ Inventor が決める
• 反転 (Flip): 2 番目の Z を逆向きにして重ねる。部品が裏返しに付いたら押す
• ギャップ (Gap): Z 方向のオフセット (Rigid / Rotational)

Joint は OriginOne の座標系を OriginTwo の座標系に一致させる。一致した状態が joint 値 0。Rotational の角度、Slider の距離はこの 0 からの量で、Limits (制限) の開始・終了も同じ値で指定する。

値の確認と変更#

• ブラウザで joint をダブルクリック → 「制限」タブに 開始 / 現在 / 終了
• 「ドライブ」で値を掃引できる
• 保存時の値が 0 でないことは普通にある (組んだときの姿勢のまま)

URDF 側#

URDF は閉ループを表せない。1 つの link に親は 1 つ。

対応の取り方#

1. 親子: 「OccurrenceOne = child、OccurrenceTwo = parent」と決めると、Inventor で 動く部品を先に、土台側を後に 選んで joint を作れば一致する。逆に作ってしまった joint は変換側で反転する (parent / child、姿勢、値の符号を入れ替える)
2. 位置合わせ (rest pose): URDF の q = 0 を Inventor の値 0 に取る。CAD の保存姿勢が値 v なら、child を軸まわりに −v だけ戻した姿勢が rest pose。limit はそのまま写せる
3. 正方向: OriginOne の Z の向きは選択した形状の面法線や円筒軸の向きに依存し、目視では分からない。joint を実際に +δ 動かして親子の相対姿勢の変化から決めるのが確実 (詳細: Inventor から iLogic で URDF を出す)
4. base: Inventor で固定 (Ground) する部品を URDF の base_link にする。固定は 1 部品だけにする。他の部品を固定すると joint が解けなくなる

よくある食い違い#

• 土台側を先に選んで joint を作った → 変換で親子が逆になり、link が木に繋がらない
• 保存姿勢が joint 中間位置 → 値 0 に戻さないと URDF の 0 が limit 範囲外になる
• Rotational の Limits を 開始 > 終了 で入れた → 範囲は同じだが、変換側で min/max に並べ替える必要がある
• Mate 拘束と Joint を混ぜた → Joint だけが URDF に出る。Mate で繋いだ部品は孤立するか、Joint が単独で動かなくなる

関連#

• Inventor から iLogic で URDF を出す
• Inventor Constraint と Joint の関係
• URDF の joint limit