欠驱动系统和非完整系统之间有什么区别?我已经读到“汽车是非完整汽车的一个很好的例子:它只有两个控件,但其配置空间的尺寸为3”。但我认为,执行不力的系统就是执行器数量少于自由度数量的系统。它们是一样的吗?

#1 楼

他们是不同的东西。动力不足的系统确实意味着独立控制输入的数量少于您要命令的自由度的数量。对于完整系统,当它们遇到奇点时会发生这种情况;对于非完整系统,当它们被命令朝着无法达到的方向移动时,可能会发生这种情况。查看此状态的状态空间方法是可控性矩阵,而在运动学中,它是雅可比矩阵的秩,但是您可能无需深入了解详细信息即可了解欠驱动系统。

非完整的含义完全不同。完整的系统可以将其控制运动学表示为几何(包括三角学)方程。另一方面,非完整系统不能表示为封闭形式的几何方程。相反,最好的办法是编写微分方程来表达运动学。

这里有个例子:想想带轮的移动机器人。如果您要求它上升到空中10米,则驱动不足。如果您要求它从当前位置移至位置(100米,20米),则机器人需要转动其两个驱动轮才能移至新位置。由于它是非完整系统,因此您不能仅计算每个轮子的旋转数来确定其终止位置,因为旋转顺序很重要,而不仅仅是旋转总数(例如,它最终会以不同的速度旋转)如果仅将左轮驱动这么多旋转,则将其放置在右侧(与将两个轮一起驱动那么多旋转相比)。对于完整的机器人操纵器,您可以通过了解每个电机的旋转总数来定位其末端执行器的位置,而无需关心机器人按其轴的移动顺序。

评论


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很好的答案SteveO,我想知道是否可以生成一个示例表,该示例表的一个轴为完整/非完整,而另一轴为欠驱动/微不足位驱动/完全驱动。
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– Mark Booth♦
16-09-13在11:25

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Matthew T Watson的评论(没有足够的评论意见):我有以下评论,因为它是非完整的系统,您不能仅仅计算每个车轮的旋转数来确定其最终位置,因为旋转的顺序很重要,而不仅仅是旋转的总数(例如,如果它只向左旋转那么多的旋转,然后向右旋转,那么最终会在一个不同的位置。)旋转那么多)。
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–卡盘
19年1月3日在15:07

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如果是这种情况,那么那肯定意味着任何全向轮式机器人都是不完整的,因为如果机器人向前移动1m而不是执行90度旋转,侧向移动1m并执行-90度旋转。然而,这些机器人通常被称为完整学,甚至参见维基百科上有关完整学的文章。我觉得这个帖子或这个常用的陈述都是错误的,但是我个人不确定应该给出正确的答案。
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–卡盘
19年1月3日在15:08

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您可以对此SteveO发表评论吗?
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–卡盘
19年1月3日在15:08

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Wiki是正确的。我的答案是每个典型的轮式机器人(一个自由度轮)。使用两个这样的驱动轮,机器人无法立即沿其面向的方向以外的方向移动。但是,通过协调车轮旋转的顺序(如在平行停车中一样),它可以终止于与起点垂直的位置(使用无数个路径)。 Omni轮不需要这种运动-它们可以立即在两个独立的方向上直接运动,因此可以进行运动学描述,而无需微分运动方程式。
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– SteveO
19年1月3日在22:17

#2 楼

欠驱动导致机械系统中的非完整约束(不可积分的运动或动力学方程)。

评论


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在Stack Exchange上,我们正在寻找全面的答案,以提供一些解释和上下文。很短的答案不能做到这一点,因此,请编辑您的答案以解释为什么它是正确的,最好是引用。不包含解释的答案可能会被删除。 SteveO还没有解释您的答案吗?
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– Mark Booth♦
16/09/13在11:23