机器人的 9 个自由度是多少?

电器工程 传感器
2022-01-26 04:55:04


我在 SparkFun 上发现了一个可以检测 9 个自由度 (DOF) 运动的模块。我只知道 6 个自由度:X、Y、Z 方向的平移以及绕 X、Y 和 Z 轴的旋转。其他三个是什么?

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我知道有超过 6 个自由度的机器人,但在这些机器人中,每个部分最多只有 6 个自由度。人的手(包括手腕)有 23 个自由度。

4个回答

我认为带有该模块的其他三个是磁力计的输出。

当我阅读描述时,我猜他们只是添加了测量的信号:3 陀螺仪(方向)+ 3 加速度计 + 3 磁场传感器 = 9。对我来说毫无意义,陀螺仪和磁场传感器基本上测量相同的东西(方向),虽然我认为陀螺仪更适合小的变化,磁场传感器更适合长期稳定性,所以它们相辅相成。

但是在我的书中将所有这些加到 9 是销售量。他们不妨添加一个温度传感器并将其称为 10 DOF 板。

将磁传感器作为自由度是很奇怪的。这些是因变量,而我希望如果我有 9 个自由度(自由度),那么我就有 9 个可以控制的伺服系统,并且具有正交性。我希望有一个共同的线性基础;如果有人说看到吸力计数,我不得不称之为虚假,尽管它很容易占用相同的控制回路硬件。

进一步的只是定义了那些伺服系统;无论是旋转、角度、伸展、抓握压力、严重受限与否等,只需阐明在可用的 9 个轴上构建的内容。没有理由期望 x,y,z 以及它们的一阶和二阶导数;或者只是第一个导数和 rho/theta/phi 角,如果没有形成这些变量的 Hermetian 所需的描述性数据,则将具有任何基数。

如果将角速度与瞬时方向分开,则可以获得 9 DoF。6 DoF 只会给你一个绝对的静态位置和方向。加速度有一个额外的 3 个自由度,角速度有一个自由度。这实际上总共有 12 个,但我们没有绝对(或相对)位置,所以我们失去了 3 个自由度。