Стационарная / инерциальная система отсчета

Jan 13 2021

В «Современной робототехнике» Кевина Линча есть термин «стационарный» каркас, но он никогда не определяется. Поиск в Google показывает, что это синоним инерциальной рамки.

Очевидно, инерциальная рамка означает, что жесткое прикрепление акселерометра к раме покажет, что рама имеет нулевое ускорение.

Однако в современной робототехнике говорится, что рамы тела, прикрепленные к движущимся объектам, также являются инерциальными. Как это возможно? Если корпус прикреплен к бейсбольной бите, и наш робот размахивает битой, не будет ли рама ускоряться?

Ответы

2 BrandonJ.DeHart Jan 20 2021 at 02:26

Из-за того, как фреймы определены в книге «Современная робототехника» (и в этом типе механики векторного поля в целом, например, в Фезерстоуне), и пространственная система отсчета, и тела тела определены как стационарные инерциальные системы отсчета. Это требует немного другого концептуального понимания, чем более традиционные движущиеся системы отсчета, которые были «прикреплены» к движущимся телам в большинстве учебников по динамике.

Как указано в цитате MR в ответе JJB_UT , кадры тела, которые используются для выполнения вычислений в каждый момент времени, определяются как стационарные инерциальные кадры, которые находятся в той же позе (положение и ориентация), что и более классическое движущееся тело. кадры могут быть в тот же момент. Это ключевое отличие - то, что позволяет использовать более простую математику в MR по сравнению с другими учебниками и нотациями по динамике.

Ура, Брэндон

JJB_UT Jan 13 2021 at 21:15

Рамы считаются инерционными, потому что мы не рассматриваем «динамику» (читай: ускорение). По сути, насколько мой опыт работы с MR, вся математика вокруг кадров в книге предполагает, что вы на мгновение застываете во времени, «наблюдая» это состояние кадра в это мгновенное время. Из-за этого он считается стационарным и, следовательно, инерционным.

Я не являюсь экспертом в этом вопросе, поэтому мне бы хотелось услышать отзывы о моем ответе!

Из главы 3, страницы 59 MR :

Все системы отсчета в этой книге являются стационарными инерциальными системами отсчета. Когда мы говорим о системе отсчета тела {b}, мы имеем в виду неподвижную систему отсчета, которая мгновенно совпадает с системой отсчета, прикрепленной к (возможно движущемуся) телу. Это важно иметь в виду, поскольку у вас, возможно, был курс динамики, в котором использовались неинерциальные движущиеся системы, прикрепленные к вращающимся телам. Не путайте их со стационарными инерциальными телами из этой книги.