Quels sont les 9 degrés de liberté en robotique?

9

J'ai trouvé sur SparkFun un module qui détecte les mouvements dans 9 degrés de liberté (DOF). Je ne connais que 6 DOF: translation dans les directions X, Y, Z et rotation autour des axes X, Y et Z. Quels sont les trois autres?

edit
Je suis conscient qu'il existe des robots avec plus de 6 DOF, mais dans ceux-ci, chaque segment n'a que 6 DOF maximum. La main humaine (y compris le poignet) a 23 DOF.

sensor

— stevenvh
source

2

veuillez ne pas utiliser de signature.

— Kortuk

3

@Stevenvh, je voulais juste vous le faire savoir car je l'ai édité plusieurs fois. Les signatures ne sont pas autorisées, mais je comprends que vous vouliez les faire.

— Kortuk

3

@Ralph, je suis désolé si vous pensez le contraire, SO a eu une très grande discussion, si vous avez une question avec 4 réponses et que tout le monde ajoute une petite signature alors vous augmentez considérablement la longueur de la page. Et qu'est-ce que la signature ajoute? Je suis le responsable de l'application des règles, je suis désolé si vous ne les aimez pas. Chaque message est signé par l'utilisateur avec son nom et son identifiant. Sur votre profil, vous pouvez publier des informations liées à votre parcours spécifique. En signant, vous doublez l'espace que cela prend par page. J'adorerais en discuter dans le chat si vous avez encore des inquiétudes.

— Kortuk

2

@Stevenvh, j'essaie d'être poli, en général, vous remarquerez que je ne supprime pas quelqu'un qui dit: "J'espère que cela vous aidera". Ça ne vaut pas le coup. Cependant, la suppression des signatures n'est pas une question à discuter, c'est une règle stricte qui existait avant que je commence à modérer et qui a eu une grande quantité de discussion avant qu'une décision ne soit prise.

— Kortuk

1

@stevenvh - Ce n'est pas seulement l' espace occupé, c'est le temps . Avec 768 vues jusqu'à présent, si tout le monde devait réfléchir pendant quelques secondes pour comprendre ce que TIA signifiait, comme je l'ai fait, alors c'est une demi-heure de temps perdu!

— Mark Booth

8

Je pense que les trois autres avec ce module sont les sorties du magnétomètre.

— Toby Jaffey
source

Oui, c'était mon idée aussi, mais ils ne sont pas DOF; vous pouvez avoir un changement dans la lecture du magnétomètre à moins que vous ne vous déplaciez dans au moins l'un des autres DOF. A moins que votre champ magnétique ne bouge par rapport à votre système de référence. Mais alors ce ne sont pas de vrais DOF. Sinon, vous pouvez ajouter un capteur de lumière et l'appeler 10e DOF. Ça ne l'est pas. Vous pouvez toutefois l'appeler un paramètre.

— stevenvh

3

Le capteur Sparkfun a un "faux" extra trois degrés de liberté avec le magnétomètre. Si vous utilisiez l'entrée de l'IMU dans un filtre de Kalman ou une représentation de l'espace d'état, vous auriez 9 sources de données, mais seulement 6 directions mécaniques possibles du mouvement. Cependant, les sources de données supplémentaires peuvent vous donner une idée plus précise de la façon dont vous avez déménagé.

— mjcarroll

4

@mjc: Plus précisément, l'erreur intégrale à long terme du capteur magnétique (boussole) est effectivement nulle, ce qui peut être utilisé pour éliminer cette erreur du gyroscope.

— Nick T

1

Comme note supplémentaire, vous pouvez constater que la mesure de plus de degrés de liberté peut être un inconvénient dans certaines applications de contrôle. Cela est particulièrement vrai avec des capteurs moins chers et des environnements très bruyants. Si vous n'avez besoin de contrôler qu'un seul degré de liberté, le bruit ajouté des 5 à 8 autres mesures peut rendre le contrôle plus difficile.

— mjcarroll

5

En lisant la description, je suppose qu'ils ont juste ajouté les signaux mesurés: 3 gyroscopes (orientation) + 3 accéléromètres + 3 capteurs de champ magnétique = 9. Cela n'a aucun sens pour moi, les gyroscopes et les capteurs de champ magnétique mesurent essentiellement la même chose ( l'orientation), bien que je pense que les gyroscopes sont plus utiles pour les petits changements, et les capteurs de champ magnétique sont meilleurs pour la stabilité à long terme, donc ils se complètent mutuellement.

Mais en ajoutant jusqu'à 9, les ventes parlent dans mon livre. Ils pourraient aussi bien ajouter un capteur de température et l'appeler une carte 10 DOF.

— Wouter van Ooijen
source

Ajoutez également un chronomètre pour l'appeler une carte 11 DOF.

— Efreeto

0

C'est étrange d'inclure des capteurs magnétiques comme degrés de liberté; ce sont des variables dépendantes alors que j'attends si j'ai 9 ddl (degrés de liberté) alors j'ai 9 servos que je peux contrôler, avec orthogonalité. Je m'attends à une base linéaire en commun; si quelqu'un dit que la succion compte, je dois appeler ce faux, bien qu'il puisse facilement occuper le même matériel de boucle de contrôle.

Rien de plus ne fait que définir ces servos; que ce soit rotatif, angulaire, d'extension, de pression de préhension, très limité ou non, etc. clarifiez simplement ce qui a été construit sur les 9 axes disponibles. Il n'y a aucune raison de s'attendre à x, y, z et leurs dérivées première et seconde; ou simplement les premiers dérivés et l'angle rho / thêta / phi, auraient toute cardinalité sans les données descriptives nécessaires pour former l'hermétien de ces variables.

— Thrangalucchian
source

0

Vous pouvez obtenir 9 DoF si vous considérez les vitesses angulaires comme distinctes de l'orientation instantanée. 6 DoF vous donnera simplement une position et une orientation statiques absolues. Il y a 3 DoF supplémentaires pour l'accélération et un DoF pour les vitesses angulaires. Cela fait en fait douze en tout, mais nous n'avons pas de position absolue (ou relative), nous perdons donc 3 DoF.

— Salix alba
source