9 độ tự do trong robotics là gì?

9

Tôi tìm thấy trên SparkFun một mô-đun phát hiện chuyển động trong 9 bậc tự do (DOF). Tôi chỉ biết 6 DOF: dịch theo hướng X, Y, Z và xoay quanh trục X, Y và Z. Ba người kia là gì?

chỉnh sửa
Tôi biết rằng có những robot có nhiều hơn 6 DOF, nhưng trong các phân đoạn này chỉ có tối đa 6 DOF. Bàn tay con người (bao gồm cả cổ tay) có 23 DOF.

sensor

— stevenvh
nguồn

2

xin vui lòng không sử dụng chữ ký.

— Kortuk

3

@Stevenvh, tôi chỉ cho bạn biết vì tôi đã chỉnh sửa nó nhiều lần. Chữ ký không được phép, nhưng tôi hiểu bạn muốn làm chúng.

— Kortuk

3

@Ralph, tôi xin lỗi nếu bạn cảm thấy khác, SO đã có một cuộc thảo luận rất lớn, nếu bạn có một câu hỏi với 4 câu trả lời và mọi người thêm một chữ ký nhỏ thì bạn sẽ tăng đáng kể độ dài của trang. Và chữ ký thêm gì? Tôi là người thực thi quy tắc, tôi xin lỗi nếu bạn không thích họ. Mỗi bài đăng được ký bởi người dùng với tên và ID của mình. Trên hồ sơ của bạn, bạn có thể đăng thông tin liên quan đến nền tảng cụ thể của bạn. Bằng cách đăng nhập, bạn sẽ nhân đôi không gian này trên mỗi trang. Tôi rất thích thảo luận điều này trong trò chuyện nếu bạn vẫn còn lo ngại.

— Kortuk

2

@Stevenvh, tôi đang cố tỏ ra lịch sự, nói chung bạn sẽ nhận thấy tôi không loại bỏ ai đó nói rằng, "Hy vọng điều này sẽ giúp". Nó không phải là giá trị nó. Tuy nhiên, loại bỏ chữ ký không phải là vấn đề cần thảo luận, đó là một quy tắc cứng tồn tại trước khi tôi bắt đầu kiểm duyệt và một trong đó có một số lượng lớn thảo luận trước khi đưa ra quyết định.

— Kortuk

1

@stevenvh - Không chỉ là không gian chiếm dụng, đó là thời gian . Với 768 lượt xem cho đến nay, nếu mọi người phải suy nghĩ trong vài giây để tìm ra ý nghĩa của TIA, như tôi đã làm, thì đó là nửa giờ lãng phí!

— Đánh dấu gian hàng

8

Tôi nghĩ rằng ba cái khác với mô-đun đó là đầu ra từ từ kế.

— Toby Jaffey
nguồn

Vâng, đó cũng là ý tưởng của tôi, nhưng họ không phải là DOF; bạn có thể có một sự thay đổi trong cách đọc của từ trường trừ khi bạn di chuyển vào ít nhất một trong các DOF khác. Trừ khi từ trường của bạn di chuyển đối với hệ thống tham chiếu của bạn. Nhưng sau đó họ không phải là DOF thực sự. Nếu không, bạn có thể thêm một cảm biến ánh sáng và gọi nó là DOF thứ 10. Không phải vậy. Bạn có thể gọi nó là một tham số mặc dù.

— stevenvh

3

Cảm biến Sparkfun có thêm ba bậc tự do "giả" với từ kế. Nếu bạn đang sử dụng đầu vào từ IMU trong bộ lọc Kalman hoặc biểu diễn không gian trạng thái, bạn sẽ có 9 nguồn dữ liệu, nhưng chỉ có 6 hướng chuyển động cơ học có thể. Các nguồn dữ liệu bổ sung có thể cung cấp cho bạn một ý tưởng chính xác hơn về cách bạn đã di chuyển, mặc dù.

— mjcarroll

4

@mjc: Cụ thể, lỗi tích phân dài hạn của cảm biến từ tính (la bàn) là không hiệu quả, có thể được sử dụng để loại bỏ lỗi đó khỏi con quay hồi chuyển.

— Nick T

1

Là một lưu ý bổ sung, bạn có thể thấy rằng thực sự đo nhiều mức độ tự do hơn có thể gây bất lợi trong một số ứng dụng điều khiển. Điều này đặc biệt đúng với các cảm biến rẻ hơn và môi trường tiếng ồn cao. Nếu bạn chỉ cần kiểm soát một mức độ tự do, thì tiếng ồn được thêm vào từ các phép đo 5-8 khác có thể làm cho việc điều khiển trở nên khó khăn hơn.

— mjcarroll

5

Khi tôi đọc mô tả, tôi đoán họ vừa thêm các tín hiệu được đo: 3 con quay (định hướng) + 3 gia tốc kế + 3 cảm biến từ trường = 9. Không có ý nghĩa gì với tôi, các con quay hồi chuyển và cảm biến từ trường về cơ bản đo cùng một thứ ( định hướng), mặc dù tôi nghĩ rằng con quay hồi chuyển có ích hơn cho những thay đổi nhỏ và cảm biến từ trường tốt hơn cho sự ổn định lâu dài, vì vậy chúng bổ sung cho nhau.

Nhưng thêm tất cả lên đến 9 là doanh số nói trong cuốn sách của tôi. Họ cũng có thể thêm một cảm biến nhiệt độ và gọi nó là bảng 10 DOF.

— Đồ trang sức van Ooijen
nguồn

Đồng thời thêm đồng hồ bấm giờ để gọi nó là bảng 11 DOF.

— Efreeto

0

Thật kỳ quặc khi bao gồm các cảm biến từ tính như mức độ tự do; đó là các biến phụ thuộc trong khi tôi mong đợi nếu tôi có 9 dof (bậc tự do) thì tôi có 9 servo tôi có thể kiểm soát, với tính trực giao. Tôi mong đợi một cơ sở tuyến tính chung; nếu ai đó nói rằng lực hút được tính, tôi phải gọi cái giả đó, mặc dù nó có thể dễ dàng chiếm phần cứng của vòng điều khiển.

Bất cứ điều gì hơn nữa chỉ đơn thuần là định nghĩa những servo đó; cho dù đó là quay, góc, mở rộng, áp lực kẹp, giới hạn thô hay không, vv chỉ cần làm rõ những gì được xây dựng trên 9 trục có sẵn. Không có lý do để mong đợi x, y, z và các đạo hàm thứ nhất và thứ hai của chúng; hoặc chỉ đơn giản là các dẫn xuất nắm tay và góc rho / theta / phi, sẽ có bất kỳ số lượng thẻ nào mà không có dữ liệu mô tả cần thiết để tạo thành Hermetian của các biến đó.

— Thrangalucchian
nguồn

0

Bạn có thể nhận được 9 DoF nếu bạn coi vận tốc góc là riêng biệt với hướng tức thời. 6 DoF sẽ chỉ cung cấp cho bạn một vị trí và hướng tĩnh tuyệt đối. Có thêm 3 DoF cho gia tốc và DoF cho vận tốc góc. Điều này thực sự tạo ra mười hai trong tất cả, nhưng chúng tôi không có vị trí tuyệt đối (hoặc tương đối) nên chúng tôi mất 3 DoF.

— Salix alba
nguồn