ロボット工学の9自由度とは何ですか?


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SparkFunで、9自由度(DOF)の動きを検出するモジュールを見つけました。私が知っているのは6 DOFだけです。X、Y、Z方向の並進、X、Y、Z軸を中心とした回転です。他の3つは何ですか?

編集
6 DOFを超えるロボットがあることは承知していますが、これらの各セグメントには最大6 DOFしかありません。人間の手(手首を含む)には23自由度があります。


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署名は使用しないでください。
Kortuk 2010年

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@Stevenvh、私は何度もそれを編集したのであなたに知らせていただけです。署名は許可されていませんが、署名を希望しています。
Kortuk

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@ラルフ、それ以外の場合はごめんなさい、SOは非常に大規模なディスカッションがありました。4つの回答からなる質問があり、誰もが小さな署名を追加すると、ページの長さが大幅に長くなります。そして、署名は何を追加しますか?私はルールの執行者です。あなたがそれらを気に入らなくてすみません。すべての投稿は、ユーザーの名前とIDで署名されています。あなたのプロフィールには、あなたの特定の背景に関連する情報を投稿できます。署名することにより、ページあたりのスペースが2倍になります。まだ懸念がある場合は、チャットでこれについて話し合いたいと思います。
Kortuk

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@Stevenvh、私は礼儀正しくしようとしています。一般的には、「これが役に立てば幸いです」と言っている誰かを削除しないことに気づくでしょう。それは価値がありません。ただし、署名を削除することは議論の余地のある問題ではありません。モデレートを開始する前に存在し、決定が満たされる前に大量の議論があったものはハードルールです。
Kortuk

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@stevenvh- 占有されるスペースだけでなく、時間です。これまでのビュー数が768で、TIAの意味を理解するために皆が数秒間考えなければならなかった場合、私がしたように、それは30分の無駄な時間です!
Mark Booth

回答:


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そのモジュールの他の3つは、磁力計からの出力だと思います。


はい、それも私の考えでしたが、DOFではありません。他のDOFの少なくとも1つに移動しない限り、磁力計の読み取り値を変更できます。磁場が参照システムに対して移動しない限り。しかし、それらは実際のDOFではありません。それ以外の場合は、光センサーを追加して、10番目のDOFと呼びます。そうではありません。パラメータと呼ぶこともできます。
stevenvh 2010年

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Sparkfunセンサーには、磁力計により「偽の」追加の3自由度があります。カルマンフィルターまたは状態空間表現でIMUからの入力を使用している場合、データのソースは9つですが、可能な運動方向は6つだけです。ただし、追加のデータソースを使用すると、移動した方法をより正確に把握できます。
mjcarroll 2010年

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@mjc:具体的には、磁気センサー(コンパス)の長期積分誤差は実質的にゼロであり、ジャイロスコープからその誤差を排除するために使用できます。
Nick T

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追加の注記として、より多くの自由度を実際に測定すると、一部の制御アプリケーションでは不利益になる可能性があることに気付くかもしれません。これは特に、安価なセンサーと高ノイズ環境に当てはまります。1自由度のみを制御する必要がある場合は、他の5-8の測定からの追加ノイズにより、制御がより困難になる可能性があります。
mjcarroll 2010年

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説明を読んだとき、彼らは測定された信号を追加しただけだと思います:3つのジャイロ(方向)+ 3つの加速度計+ 3つの磁場センサー=9。私には意味がありません。方向)、ただし、小さな変化にはジャイロの方が便利だと思いますが、磁場センサーは長期安定性に優れているため、互いに補完し合います。

しかし、それをすべて9まで追加すると、私の本の中で売りが語られます。彼らは同様に温度センサーを追加し、それを10 DOFボードと呼ぶかもしれません。


また、ストップウォッチを追加して、11 DOFボードと呼びます。
Efreeto

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磁気センサーを自由度として含めるのは奇妙です。これらは従属変数ですが、9自由度(自由度)がある場合、直交性を制御できる9つのサーボがあります。私は共通の線形基底を期待しています。誰かが吸引を数えたのを見たと言ったら、私はその偽物を呼ばなければなりませんが、同じ制御ループハードウェアを簡単に占有する可能性があります。

さらに何かがそれらのサーボを定義するだけです。回転式、角度式、伸長式、グリップ圧式、全体的に制限されているかどうかなど、9つの軸で構成されているものを明確にします。x、y、zとそれらの1次および2次導関数を期待する理由はありません。あるいは、単に最初の導関数とrho / theta / phi角度は、それらの変数のHermetianを形成するために必要な記述データなしで、基数を持ちます。


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角速度を瞬間的な方向とは別のものと考えると、9 DoFを得ることができます。6 DoFは、絶対的な静的な位置と方向を提供します。加速度用の3つのDoFと角速度用のDoFがあります。これは実際には全部で12になりますが、絶対(または相対)位置がないため、3 DoFを失います。

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