Rigid Transform

座標系間の固定された空間関係

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ライブラリ:
Simscape / Multibody / Frames and Transforms

説明

Rigid Transform ブロックは、シミュレーション中の 2 つの座標系間の固定された空間関係を指定して維持します。空間関係には並進と回転を含めることができます。

このブロックには、base 座標系に対する follower 座標系の位置と向きを指定するためのさまざまな方法があります。詳細については、RotationとTranslationを参照してください。

例

Rigid Transform を使用した座標系の作成

この例では、座標系の、接続ラインおよび座標系端子との対応を示します。同一でない座標系を剛性的に関連付ける基礎的な手法としての Rigid Transform ブロックに焦点を当てています。ネットワークの基準座標系はワールド座標系で、立方体の底面中央にあります。その他に、立方体の頂点に 8 つ、上面の中央に 1 つ、上部の曲面部分に 2 つの座標系があります。

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端子

座標系

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B — base 座標系
座標系

変換を指定する基準となる座標系。

F — follower 座標系
座標系

変換を適用する座標系。

パラメーター

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Rotation

Method — 相対回転を指定する方法
`None` (既定値) | `Aligned Axes` | `Standard Axis` | `Arbitrary Axis` | `Rotation Sequence` | `Rotation Matrix` | `Quaternion`

base 座標系と follower 座標系の間の相対回転を指定するために使用する方法。base 座標系と follower 座標系を同じ向きに拘束するには、パラメーターを [None] に設定します。

Pair 1:Follower — 指定された base 座標系の軸と揃えるために使用される follower 座標系の軸
`+X` (既定値) | `-X` | `+Y` | `-Y` | `+Z` | `-Z`

[Pair 1: Base] パラメーターで設定される base 座標系の軸に揃えるために使用される follower 座標系の軸。follower 座標系の直交軸として指定します。follower 座標系は base 座標系を基準にして回転し、base 座標系と follower 座標系の選択した座標軸間の配置を有効にします。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Aligned Axis] に設定します。

Pair 1:Base — base 座標系の軸
`+Y` (既定値) | `+X` | `-X` | `-Y` | `+Z` | `-Z`

[Pair 1: Follower] で指定される follower 座標系に揃える base 座標系の軸。base 座標系の直交軸として指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Aligned Axis] に設定します。

Pair 2: Follower — 指定された base 座標系の軸と揃えるために使用される follower 座標系の軸
`+Y` | `+X` | `-X` | `-Y` | `+Z` | `-Z`

[Pair 2: Follower] で指定される follower 座標系に揃える base 座標系の軸。follower 座標系の直交軸として指定します。follower 座標系は base 座標系を基準にして回転し、base 座標系と follower 座標系の選択した座標軸間の配置を有効にします。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Aligned Axis] に設定します。

Pair2: Base — base 座標系の軸
`+Z` (既定値) | `+X` | `-X` | `+Y` | `-Y` | `-Z`

[Pair2: Follower] パラメーターで設定される follower 座標系の軸を揃えるために使用される base 座標系の軸。base 座標系の直交軸として指定します。[Pair 2] の軸の選択肢は [Pair 1] での軸の選択によって異なります。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Aligned Axis] に設定します。

Axis — 相対回転の標準軸
`+Z` (既定値) | `+X` | `-X` | `+Y` | `-Y` | `-Z`

相対回転の軸。base 座標系の直交軸として指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Standard Axis] に設定します。

Angle — 相対回転の角度
0.0 `deg` (既定値) | スカラー

相対回転の角度。スカラーとして指定します。この角度は、指定された軸を中心とした、base 座標系に対する follower 座標系の回転を示します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Standard Axis] に設定します。

Axis — 相対回転の軸
[0 0 1] (既定値) | 3 行 1 列のベクトル

相対回転の軸。3 行 1 列の単位ベクトルとして指定します。ベクトルは無次元で、base 座標系で解決される回転軸を示します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Arbitrary Axis] に設定します。

Angle — 相対回転の角度
0.0 `deg` (既定値) | スカラー

相対回転の角度。スカラーとして指定します。この角度は、[Axis] パラメーターで指定された軸を中心とした、base 座標系に対する follower 座標系の回転を示します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Arbitrary Axis] に設定します。

Rotation About — follower 座標系を回転させる軸の座標系
`Follower Axes` (既定値) | `Base Axes`

follower 座標系を回転させる軸の座標系。[Follower Axes] または [Base Axes] として指定します。このパラメーターを [Follower Axes] に設定すると、follower 座標系は自身の軸を中心に回転し、後続の各回転で follower 座標系の向きが変わります。このパラメーターを [Base Axes] に設定すると、固定の base 座標系の軸を中心に follower 座標系が回転します。詳細については、回転の測定を参照してください。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Rotation Sequence] に設定します。

Sequence — 回転軸のシーケンス
`X-Y-X` (既定値) | `X-Y-Z` | `X-Z-X` | `X-Z-Y` | `Y-X-Y` | `Y-X-Z` | `Y-Z-X` | `Y-Z-Y` | `Z-X-Y` | `Z-X-Z` | `Z-Y-X` | `Z-Y-Z`

連続する 3 つの基本回転に対する回転軸のシーケンス。詳細については、回転シーケンスの測定を参照してください。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Rotation Sequence] に設定します。

Angles — 基本回転の角度
[0 0 0] `deg` (既定値) | 3 行 1 列のベクトル

基本回転の角度。3 行 1 列のベクトルとして指定します。詳細については、回転シーケンスの測定を参照してください。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Rotation Sequence] に設定します。

Matrix — 回転行列
[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1] (既定値) | 3 行 3 列の行列

相対回転。3 行 3 列の行列として指定します。この行列は直交でなければならず、行列式は 1 でなければなりません。詳細については、回転の測定を参照してください。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Rotation Matrix] に設定します。

Quaternion — 四元数を使用した相対回転
[1 0 0 0] (既定値) | 単位四元数ベクトル

相対回転。四元数のパラメーター化のベクトルとして指定します。四元数の詳細については、回転の測定を参照してください。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Rotation] で、[Method] パラメーターを [Quaternion] に設定します。

Translation

Method — 並進を指定する方法
`None` (既定値) | `Cartesian` | `Standard Axis` | `Cylindrical`

base 座標系と follower 座標系の間の相対並進を指定するために使用する方法。次の表は使用可能なオプションをまとめたものです。

方法	説明
`None`	base 座標系と follower 座標系を同位置にします。この方法にはパラメーターは必要ありません。
`Cartesian`	直交座標で 3 次元並進を指定します。
`Standard Axis`	x、y、または z 軸に沿った 1 次元並進を指定します。
`Cylindrical`	円柱座標で 3 次元並進を指定します。

Cartesian Axis

base 座標系に対する follower 座標系の [Offset] を指定します。これは、base 座標系を follower 座標系と同位置にする 3 次元並進ベクトルです。物理単位を選択または入力します。

Standard Axis

base 座標系の x、y、または z 軸に沿った base 座標系に対する follower 座標系のオフセットを指定します。物理単位を選択または入力します。

パラメーター	説明
Axis	follower 座標系を並進させる軸
Offset	指定した軸に沿った base 座標系を基準とする follower 座標系の並進

Cylindrical

base 座標系を follower 座標系と同位置にする並進を円柱座標で指定します。物理単位を選択または入力します。

パラメーター	説明
Radius	follower 座標系の原点と base 座標系の z 軸の間の距離。これは円柱の半径の座標です。
Theta	base 座標系と follower 座標系の原点間を結ぶ線の base 座標系の x 軸に対する回転角。これは円柱の方位角の座標です。
Z Offset	base 座標系の z 軸に沿った base 座標系と follower 座標系の原点間の距離。これは円柱の長さの座標です。

拡張機能

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Rigid Transform

説明

例

Rigid Transform を使用した座標系の作成

端子

座標系

B — base 座標系 座標系

F — follower 座標系 座標系

パラメーター

Rotation

Method — 相対回転を指定する方法 None (既定値) | Aligned Axes | Standard Axis | Arbitrary Axis | Rotation Sequence | Rotation Matrix | Quaternion

Pair 1:Follower — 指定された base 座標系の軸と揃えるために使用される follower 座標系の軸 +X (既定値) | -X | +Y | -Y | +Z | -Z

依存関係

Pair 1:Base — base 座標系の軸 +Y (既定値) | +X | -X | -Y | +Z | -Z

依存関係

Pair 2: Follower — 指定された base 座標系の軸と揃えるために使用される follower 座標系の軸 +Y | +X | -X | -Y | +Z | -Z

依存関係

Pair2: Base — base 座標系の軸 +Z (既定値) | +X | -X | +Y | -Y | -Z

依存関係

Axis — 相対回転の標準軸 +Z (既定値) | +X | -X | +Y | -Y | -Z

依存関係

Angle — 相対回転の角度 0.0 deg (既定値) | スカラー

依存関係

Axis — 相対回転の軸 [0 0 1] (既定値) | 3 行 1 列のベクトル

依存関係

Angle — 相対回転の角度 0.0 deg (既定値) | スカラー

依存関係

Rotation About — follower 座標系を回転させる軸の座標系 Follower Axes (既定値) | Base Axes

依存関係

Sequence — 回転軸のシーケンス X-Y-X (既定値) | X-Y-Z | X-Z-X | X-Z-Y | Y-X-Y | Y-X-Z | Y-Z-X | Y-Z-Y | Z-X-Y | Z-X-Z | Z-Y-X | Z-Y-Z

依存関係

Angles — 基本回転の角度 [0 0 0] deg (既定値) | 3 行 1 列のベクトル

依存関係

Matrix — 回転行列 [1 0 0; 0 1 0; 0 0 1] (既定値) | 3 行 3 列の行列

依存関係

Quaternion — 四元数を使用した相対回転 [1 0 0 0] (既定値) | 単位四元数ベクトル

依存関係

Translation

Method — 並進を指定する方法 None (既定値) | Cartesian | Standard Axis | Cylindrical

拡張機能

C/C++ コード生成 Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

参考

トピック

B — base 座標系
座標系

F — follower 座標系
座標系

Method — 相対回転を指定する方法
`None` (既定値) | `Aligned Axes` | `Standard Axis` | `Arbitrary Axis` | `Rotation Sequence` | `Rotation Matrix` | `Quaternion`

Pair 1:Follower — 指定された base 座標系の軸と揃えるために使用される follower 座標系の軸
`+X` (既定値) | `-X` | `+Y` | `-Y` | `+Z` | `-Z`

Pair 1:Base — base 座標系の軸
`+Y` (既定値) | `+X` | `-X` | `-Y` | `+Z` | `-Z`

Pair 2: Follower — 指定された base 座標系の軸と揃えるために使用される follower 座標系の軸
`+Y` | `+X` | `-X` | `-Y` | `+Z` | `-Z`

Pair2: Base — base 座標系の軸
`+Z` (既定値) | `+X` | `-X` | `+Y` | `-Y` | `-Z`

Axis — 相対回転の標準軸
`+Z` (既定値) | `+X` | `-X` | `+Y` | `-Y` | `-Z`

Angle — 相対回転の角度
0.0 `deg` (既定値) | スカラー

Axis — 相対回転の軸
[0 0 1] (既定値) | 3 行 1 列のベクトル

Angle — 相対回転の角度
0.0 `deg` (既定値) | スカラー

Rotation About — follower 座標系を回転させる軸の座標系
`Follower Axes` (既定値) | `Base Axes`

Sequence — 回転軸のシーケンス
`X-Y-X` (既定値) | `X-Y-Z` | `X-Z-X` | `X-Z-Y` | `Y-X-Y` | `Y-X-Z` | `Y-Z-X` | `Y-Z-Y` | `Z-X-Y` | `Z-X-Z` | `Z-Y-X` | `Z-Y-Z`

Angles — 基本回転の角度
[0 0 0] `deg` (既定値) | 3 行 1 列のベクトル

Matrix — 回転行列
[1 0 0; 0 1 0; 0 0 1] (既定値) | 3 行 3 列の行列

Quaternion — 四元数を使用した相対回転
[1 0 0 0] (既定値) | 単位四元数ベクトル

Method — 並進を指定する方法
`None` (既定値) | `Cartesian` | `Standard Axis` | `Cylindrical`

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。