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Transform Sensor

R2026b

2 つのフレーム間の相対的な空間関係を測定するセンサー

  • Transform Sensor block

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

説明

Transform Sensor ブロックは、ブロックの端子 [F] と [B] に接続されているフレーム間の相対的な空間関係を測定します。測定される量には、時変物理量信号である、相対姿勢、速度、および加速度が含まれます。

ブロックのフレーム端子 [F] および [B] を、それぞれ特定のフレームとモデルのワールド フレームに接続し、[観測フレーム] パラメーターを [ワールド] に設定することで、このフレームの絶対並進量または絶対回転量を測定できます。

観測フレームおよび表現フレーム

[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターは、ブロックが測定値を報告する方法を制御します。[観測フレーム] パラメーターは、時間微分を計算するための基準フレームを指定します。[表現フレーム] パラメーターは、ベクトル出力を表現するための座標軸を指定します。これらのパラメーターが各出力にどのように影響するかの詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

回転および並進の測定

このブロックは、角度-軸、四元数、回転行列、回転シーケンスという 4 つの回転のパラメーター化をサポートしています。また、このブロックは、3 つの並進座標系として直交座標系、円柱座標系および球面座標系もサポートしています。これらの座標系の詳細については、座標系節を参照してください。

例

端子

フレーム

すべて展開する

base フレームに関連付けられたフレーム端子。

follower フレームに関連付けられたフレーム端子。

出力

すべて展開する

回転の角度。スカラーとして返されます。この角度は、端子 [axs] によるベクトル出力で指定された軸を中心とした、base フレームに対する follower フレームの回転を示します。この角度は [0, π] の範囲に収まります。

軸と角度のパラメーター化を使用して回転信号を出力するには、端子 [q] および [axs] を使用します。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

この端子を有効にするには、[回転] で [角度] を選択します。

回転の軸。3 行 1 列の単位ベクトルとして返されます。軸と角度のパラメーター化を使用して回転信号を出力するには、端子 [q] および [axs] を使用します。

依存関係

この端子を有効にするには、[回転] で [軸] を選択します。

相対回転。四元数として返されます。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

この端子を有効にするには、[回転] で [四元数] を選択します。

相対回転。3 行 3 列の行列として返されます。回転行列の詳細については、回転の測定を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[回転] で [変換] を選択します。

相対回転。3 行 1 列のベクトルとして返されます。このベクトルには、base フレームに対する follower フレームの回転を表す、連続する 3 つの基本回転の角度が含まれています。

3 つの回転は中間フレームを中心とし、12 種類の異なる回転シーケンスのいずれかになります。[回転シーケンスの軸順] パラメーターの設定が出力値に影響します。回転シーケンスの測定の詳細については、回転の測定を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[回転] で [回転シーケンス] を選択します。

2 つのフレーム間の相対角速度の X 成分。スカラーとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[角速度] で [オメガ X] を選択します。

2 つのフレーム間の相対角速度の Y 成分。スカラーとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[角速度] で [オメガ Y] を選択します。

2 つのフレーム間の相対角速度の Z 成分。スカラーとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[角速度] で [オメガ Z] を選択します。

base フレームに対する follower フレームの角速度。3 行 1 列のベクトルとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[角速度] で [オメガ XYZ] を選択します。

相対角速度。端子 [Q] からの信号の時間微分と等しい 4 行 1 列のベクトルとして返されます。

依存関係

この端子を有効にするには、[角速度] で [四元数] を選択します。

相対角速度。3 行 3 列の行列として返されます。この行列は、端子 [R] からの信号の時間微分と等しくなります。

依存関係

この端子を有効にするには、[角速度] で [変換] を選択します。

相対角速度。3 行 1 列のベクトルとして返されます。このベクトルは、端子 [seq] からの出力の時間微分と等しくなります。[回転シーケンスの軸順] パラメーターの設定が出力値に影響します。

依存関係

この端子を有効にするには、[角速度] で [回転シーケンス] を選択します。

2 つのフレーム間の相対角加速度の X 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[角加速度] で [アルファ X] を選択します。

2 つのフレーム間の相対角加速度の Y 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[角加速度] で [アルファ Y] を選択します。

2 つのフレーム間の相対角加速度の Z 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[角加速度] で [アルファ Z] を選択します。

base フレームに対する follower フレームの角加速度。3 行 1 列のベクトルとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[角加速度] で [アルファ XYZ] を選択します。

相対角加速度。4 行 1 列のベクトルとして返されます。

依存関係

この端子を有効にするには、[角加速度] で [四元数] を選択します。

相対角加速度。3 行 3 列の行列として返されます。

依存関係

この端子を有効にするには、[角加速度] で [変換] を選択します。

2 つのフレーム間の相対並進の X 成分。スカラーとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[並進] で [X] を選択します。

2 つのフレーム間の相対並進の Y 成分。スカラーとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[並進] で [Y] を選択します。

2 つのフレーム間の相対並進の Z 成分。スカラーとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

直交座標系と円柱座標系の両方に z 軸があるため、Transform Sensor ブロックには両方の座標系について出力端子が 1 つしかありません。

依存関係

この端子を有効にするには、[並進] で [Z] を選択します。

base フレームに対する follower フレームの並進。直交座標系で表現される 3 行 1 列のベクトルとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[並進] で [XYZ] を選択します。

相対並進ベクトルの円柱座標系の半径座標。非負のスカラーとして返されます。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[並進] で [半径] を選択します。

相対並進ベクトルの方位角。スカラーとして返されます。この角度は [-π, π) の範囲に収まります。base フレームと follower フレームの原点が互いに一致する場合、方位角は定義されません。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

円柱座標系と球面座標系の両方に方位角が存在するため、Transform Sensor ブロックには両方の座標系について出力端子が 1 つしかありません。

依存関係

この端子を有効にするには、[並進] で [方位角] を選択します。

相対並進ベクトルの球面座標系の半径座標。スカラーとして返されます。この値は、base フレームと follower フレームの原点間の距離と等しくなります。

依存関係

この端子を有効にするには、[並進] で [距離] を選択します。

球面座標系で表される、相対並進ベクトルの仰角。スカラーとして返されます。この角度は [-π/2, π/2] の範囲に収まります。[表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[並進] で [仰角] を選択します。

2 つのフレーム間の相対線形速度の X 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[速度] で [X] を選択します。

2 つのフレーム間の相対線形速度の Y 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[速度] で [Y] を選択します。

2 つのフレーム間の相対線形速度の Z 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

直交座標系と円柱座標系の両方に z 軸があるため、Transform Sensor ブロックには両方の座標系について出力端子が 1 つしかありません。

依存関係

この端子を有効にするには、[速度] で [Z] を選択します。

base フレームに対する follower フレームの線形速度。直交座標系で表現される 3 行 1 列のベクトルとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[速度] で [XYZ] を選択します。

相対線形速度の円柱座標系の半径座標。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[速度] で [半径] を選択します。

相対線形速度の方位角の座標。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

円柱座標系と球面座標系の両方に方位角の座標が存在するため、Transform Sensor ブロックには両方の座標系について出力端子が 1 つしかありません。

依存関係

この端子を有効にするには、[速度] で [方位角] を選択します。

相対線形速度の球面座標系の半径座標。スカラーとして返されます。

依存関係

この端子を有効にするには、[速度] で [距離] を選択します。

球面座標系で表される、相対線形速度の仰角の座標。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[速度] で [仰角] を選択します。

2 つのフレーム間の相対線形加速度の X 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[加速度] で [X] を選択します。

2 つのフレーム間の相対線形加速度の Y 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[加速度] で [Y] を選択します。

2 つのフレーム間の相対線形加速度の Z 成分。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

直交座標系と円柱座標系の両方に z 軸があるため、Transform Sensor ブロックには両方の座標系について出力端子が 1 つしかありません。

依存関係

この端子を有効にするには、[加速度] で [Z] を選択します。

base フレームに対する follower フレームの線形加速度。直交座標系で表現される 3 行 1 列のベクトルとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[加速度] で [XYZ] を選択します。

相対線形加速度の円柱座標系の半径座標。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[加速度] で [半径] を選択します。

相対線形加速度の方位角の座標。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

円柱座標系と球面座標系の両方に方位角の座標が存在するため、Transform Sensor ブロックには両方の座標系について出力端子が 1 つしかありません。

依存関係

この端子を有効にするには、[加速度] で [方位角] を選択します。

相対線形加速度の球面座標系の半径座標。スカラーとして返されます。

依存関係

この端子を有効にするには、[加速度] で [距離] を選択します。

球面座標系で表される、相対線形加速度の仰角の座標。スカラーとして返されます。[観測フレーム] および [表現フレーム] パラメーターはこの信号に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[加速度] で [仰角] を選択します。

パラメーター

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ブロックが時間微分を計算する際の基準フレーム。速度と加速度を計算するときに、ブロックがどの視点から運動を観測するかを指定するには、このパラメーターを使用します。

設定説明
Worldブロックはワールド フレームを基準に時間微分を計算します。
Baseブロックは base フレームを基準に時間微分を計算します。
Followerブロックは follower フレームを基準に時間微分を計算します。

このパラメーターは、線形速度、線形加速度、および角加速度の出力に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

ブロックがベクトル出力を表現するために使用する軸をもつ座標系。ブロックがベクトルを投影する x、y、および z 軸を指定するには、このパラメーターを使用します。

設定説明
Worldこのブロックは、ワールド フレームの軸でベクトル出力を表現します。
Baseこのブロックは、base フレームの軸でベクトル出力を表現します。
Followerこのブロックは、follower フレームの軸でベクトル出力を表現します。

このパラメーターは、並進、線形速度、線形加速度、角速度、角加速度、および回転軸の出力に影響します。詳細については、出力の依存関係節を参照してください。

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。

詳細

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拡張機能

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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

R2012a で導入

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