Transform Sensor
R2026b2 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
To add a block to a model, double-click the canvas and start typing the block name. Then, select the block from the list.
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
屋外遊園地の回転式乗り物
この例では、屋外遊園地の回転式乗り物を示します。ホイールに適用されたトルクによって乗り物が回転し、油圧アクチュエータによって、アームを持ち上げるための力が与えられます。乗りかごはホイールの半径とほぼ正接の関係にある軸の周りを自由に回転できます。ホイールが垂直近くまで来ると、乗りかごにかかる遠心加速度 (ホイールの回転によって発生) により、乗りかごが必ず垂直に近い位置に近づきます。したがって、乗客は回転の一番上で「逆さ」に近い状態になります。
端子
フレーム
出力
パラメーター
詳細
このブロックは、4 つのパラメーター化のいずれかを使用して回転の測定を表現します。パラメーター化を有効にするには、ブロック ダイアログ ボックスの [回転] で、対応するパラメーターを選択します。たとえば、角度-軸のパラメーター化を使用するには [角度] および [軸] パラメーターを選択し、四元数、回転行列、または回転シーケンスのパラメーター化を使用するには [四元数]、[変換]、または [回転シーケンス] パラメーターを選択します。
このブロックでは回転速度および回転加速度のためのさまざまなパラメーター化もサポートしています。これには、x-、y-、および z- 座標、四元数または回転シーケンスの時間微分、行列が含まれます。これらのパラメーター化を有効にするには、[角速度] または [角加速度] で、対応するパラメーターを選択します。詳細については、回転の測定を参照してください。
このブロックは、直交座標、円柱座標、または球面座標における並進の測定を表現します。1 つ以上の座標系を同時に選択できます。特定の座標系を使用するには、対応するパラメーターを選択します。たとえば、[速度] で [X]、[Y]、および [Z] パラメーターを選択して、測定された相対線形速度を直交座標で表現します。詳細については、並進の測定を参照してください。
次の表は、3 つの並進システムの座標をまとめています。この図では、[表現フレーム] パラメーターが [Base] に設定されています。
直交座標
| 座標 | 説明 |
|---|---|
| X | ベクトル BF の、表現フレームの x 軸への投影。 |
| Y | ベクトル BF の、表現フレームの y 軸への投影。 |
| Z | ベクトル BF の、表現フレームの z 軸への投影。 |
円柱座標
| 座標 | 説明 |
|---|---|
| 半径 | 表現フレームの x-y 平面におけるベクトル BF の投影の長さ。 |
| 方位角 | 表現フレームの正の x 軸を基準とした Radius の角度。この角度は [-π, π) の範囲に収まります。 |
| Z | ベクトル BF の、表現フレームの z 軸への投影。 |
球面座標
| 座標 | 説明 |
|---|---|
| 距離 | base フレームと follower フレームの原点間の距離。 |
| 方位角 | 正の x 軸を基準とした x-y 平面におけるベクトル BF の投影の角度。この角度は表現フレームで表現され、[-π, π) の範囲に収まります。 |
| 仰角 | 表現フレームの x-y 平面を基準としたベクトル BF の角度。この角度は [-π/2, π/2] の範囲に収まります。 |
