Stationärer / Trägheitsreferenzrahmen

Jan 13 2021

In Modern Robotics von Kevin Lynch gibt es einen Begriff "stationärer" Rahmen, der jedoch nie definiert wird. Googeln zeigt, dass dies gleichbedeutend mit Trägheitsrahmen ist.

Offensichtlich bedeutet Trägheitsrahmen, dass das starre Anbringen eines Beschleunigungsmessers an einem Rahmen zeigen würde, dass der Rahmen eine Beschleunigung von 0 aufweist.

In der modernen Robotik heißt es jedoch, dass Körperrahmen, die an sich bewegenden Objekten befestigt sind, auch Trägheitsrahmen sind. Wie ist das möglich? Wenn der Körperrahmen an einem Baseballschläger befestigt ist und unser Roboter den Schläger schwingt, wird der Rahmen dann nicht beschleunigt?

Antworten

2 BrandonJ.DeHart Jan 20 2021 at 02:26

Aufgrund der Art und Weise, wie Frames im Buch Modern Robotics (und bei dieser Art von Vektorfeldmechanik im Allgemeinen, wie beispielsweise bei Featherstone) definiert sind, werden sowohl der räumliche Frame als auch die Körperframes als stationäre Trägheitsframes definiert. Dies erfordert ein etwas anderes konzeptionelles Verständnis als die traditionelleren beweglichen Rahmen, die in den meisten dynamischen Lehrbüchern an beweglichen Körpern "angebracht" wurden.

Wie im MR- Zitat in der Antwort von JJB_UT angegeben , werden die Körperrahmen, die zur Durchführung von Berechnungen zu jedem Zeitpunkt verwendet werden, als stationäre Trägheitsrahmen definiert, die sich in derselben Position (Position und Ausrichtung) wie der klassischere sich bewegende Körper befinden Frames können sich im selben Moment befinden. Dieser entscheidende Unterschied ermöglicht einen Großteil der einfacheren Mathematik in der MR im Vergleich zu anderen Lehrbüchern und Notationen für die Dynamik.

Prost, Brandon

JJB_UT Jan 13 2021 at 21:15

Die Frames werden als Trägheit betrachtet, da wir nicht "Dynamik" berücksichtigen (sprich: Beschleunigung). Nach meiner Erfahrung mit MR wird bei allen Berechnungen rund um Frames im Buch davon ausgegangen, dass Sie momentan in der Zeit eingefroren sind und diesen Status des Frames zu diesem Zeitpunkt "anzeigen". Aus diesem Grund wird es als stationär und daher als träge angesehen.

Ich bin kein Experte in dieser Angelegenheit, daher würde ich gerne Feedback zu meiner Antwort hören!

Aus Kapitel 3 Seite 59 von MR :

Alle Frames in diesem Buch sind stationäre, träge Frames. Wenn wir uns auf einen Body-Frame {b} beziehen, meinen wir einen bewegungslosen Frame, der augenblicklich mit einem Frame zusammenfällt, der an einem (möglicherweise sich bewegenden) Körper befestigt ist. Dies ist wichtig zu beachten, da Sie möglicherweise einen Dynamikkurs hatten, bei dem nicht träge bewegliche Rahmen verwendet wurden, die an rotierenden Körpern befestigt waren. Verwechseln Sie diese nicht mit den stationären, trägen Körperrahmen dieses Buches.