Simscape/Multibody/Frames and Transforms坐标系使用详解

Simscape/Multibody/Frames and Transforms

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1.Reference Frame:
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即参考基坐标系,在建模时如果所有零件块或者关节都相对于全局基坐标系会非常不方便,这个参考坐标系可以在方便建模时给你一个局部的参考基坐标系。
应用场景与使用方法:
参考坐标系不是必须的,使用它是为了给咱的建模仿真带来方便。可以在零件建模时在任何需要相对位置定位的情况下使用。

举个栗子:一个连杆有两个旋转关节,想通过参考坐标系的位置来确定两个旋转关节位置时,就可以使用参考坐标系。我们选择连杆中心连一个参考坐标系。然后相对该参考坐标系,分别向前后两个方向平移一半连杆长度得到两个旋转关节的两个座标系,将它们Base端同时连接R口。(这里大家可能会想问怎么选定参考坐标系的位置,如果你把参考坐标系与零件连接,那么参考坐标系的位置信息是在零件中的,等同于零件自己的基坐标系,这就需要你在给零件建模的时候仔细规划好零件的基坐标)
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2.Rigid Transform
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即固定坐标系,通常与参考基座标系一起使用,用来确定坐标之间的相对位置。
应用场景与使用方法:
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在已有一个参考坐标系的情况下,确定下一个坐标系(Follower口)相对于前一个坐标系(Base口)的位置时使用(见上面那个栗子)。也正因此,固定坐标系可以调节跟随坐标系与局部基座标系之间的关系(比如是平移还是旋转,相对于哪个轴旋转,沿着哪个轴平移,旋转和平移的量各是多少)。

3.Transform Sensor:
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测量两个坐标系之间(F相对于B)的关系
应用场景:
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想要测量两个刚体之间的位置关系,速度关系,加速度关系都可以用这个来测量。Base口连接基座标系,Follower口连接想要测量的坐标系。

4.World Frame 世界坐标系:
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整个模型的基座标系,一个模型可以有多个世界坐标系,但都只能代表一个世界坐标系。
应用场景和使用方法:
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每次建模管他三七二十一先拖一个世界坐标系进来作为你模型的全局基坐标系,然后在你的整个模型中选一个固定基座连接W口,通常与Mechanism Configuration以及Block Parameters一并使用。

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