Kerangka acuan stasioner / inersia

Question

Dalam Robotika Modern oleh Kevin Lynch, ada istilah bingkai "stasioner", tetapi ini tidak pernah didefinisikan. Googling menunjukkan bahwa ini identik dengan bingkai inersia.

Rupanya rangka inersia berarti memasang akselerometer secara kaku ke rangka akan menunjukkan bahwa rangka tersebut memiliki 0 percepatan.

Namun, dalam Robotika Modern, dikatakan kerangka tubuh, yang melekat pada benda bergerak, juga kerangka inersia. Bagaimana ini mungkin? Jika rangka bodi dipasang pada pemukul baseball, dan robot kita mengayunkan tongkat pemukul, bukankah rangka akan mengalami percepatan?

Answer 1

Karena cara bingkai didefinisikan dalam buku Robotika Modern (dan dalam jenis mekanika medan vektor ini secara umum, seperti yang dimiliki Featherstone), baik kerangka spasial maupun kerangka tubuh didefinisikan sebagai kerangka inersia stasioner. Hal ini memerlukan sedikit pemahaman konseptual yang berbeda dari kerangka bergerak yang lebih tradisional yang telah "melekat" pada benda bergerak di kebanyakan buku teks dinamika.

Seperti yang dinyatakan dalam kutipan MR dalam jawaban oleh JJB_UT , kerangka tubuh yang digunakan untuk melakukan perhitungan setiap saat didefinisikan sebagai kerangka inersia stasioner yang berada dalam pose (posisi dan orientasi) yang sama dengan benda bergerak yang lebih klasik. bingkai mungkin pada saat yang sama. Perbedaan utama inilah yang memungkinkan banyak matematika sederhana di MR dibandingkan dengan buku teks dan notasi dinamika lainnya.

Bersulang, Brandon

Answer 2

Rangka dianggap inersia karena tidak mempertimbangkan "dinamika" (baca: percepatan). Pada dasarnya, sejauh pengalaman saya dengan MR, semua perhitungan matematika di sekitar bingkai dalam buku ini menganggap bahwa Anda untuk sesaat membeku dalam waktu, "melihat" keadaan bingkai itu pada saat itu juga. Karena itu ia dianggap diam dan oleh karena itu inersia.

Saya bukan ahli dalam masalah ini, jadi saya ingin mendengar tanggapan atas jawaban saya!

Dari Bab 3 Halaman 59 MR :

Semua frame dalam buku ini adalah frame diam, inersia, frame. Saat kita mengacu pada frame tubuh {b}, yang kami maksud adalah frame tidak bergerak yang secara instan bertepatan dengan frame yang dipasang pada sebuah benda (kemungkinan bergerak). Hal ini penting untuk diingat, karena Anda mungkin pernah mengikuti kursus dinamika yang menggunakan bingkai bergerak non-inersia yang dipasang pada benda yang berputar. Jangan bingung ini dengan kerangka tubuh yang stasioner, inersia, dan tidak bergerak dari buku ini.