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transformMotion

Calcular cantidades de movimiento entre dos cuadros relativamente fijos.

Sintaxis

[posS,orientS,velS,accS,angvelS] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP)

[___] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP,orientP)

[___] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP,orientP,velP)

[___] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP,orientP,velP,accP)

[___] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP,orientP,velP,accP,angvelP)

Descripción

[posS,orientS,velS,accS,angvelS] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP) calcula las cantidades de movimiento del marco del sensor en relación con el marco de navegación (posS, orientS, velS, accS y angvelS) utilizando la posición del marco del sensor en relación con el marco de la plataforma, posSFromP, la orientación del marco del sensor en relación con el marco de la plataforma, orientSFromP, y la posición del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación, posP. Tenga en cuenta que se supone que la posición y orientación entre el marco del sensor y el marco de la plataforma son fijas. Además, se supone que las cantidades no especificadas entre el marco de navegación y el marco de la plataforma (como la orientación, la velocidad y la aceleración) son cero.

[___] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP,orientP) también especifica la orientación del marco de la plataforma con respecto al marco de navegación, orientP. Los argumentos de salida son los mismos que los de la sintaxis anterior.

[___] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP,orientP,velP) también especifica la velocidad del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación, velP. Los argumentos de salida son los mismos que los de la sintaxis anterior.

[___] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP,orientP,velP,accP) también especifica la aceleración del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación, accP. Los argumentos de salida son los mismos que los de la sintaxis anterior.

[___] = transformMotion(posSFromP,orientSFromP,posP,orientP,velP,accP,angvelP) también especifica la velocidad angular del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación, angvelP. Los argumentos de salida son los mismos que los de la sintaxis anterior.

Ejemplos

Transformar estado en marco de sensor

Defina la pose, la velocidad y la aceleración del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación.

posPlat = [20 -1 0];
orientPlat = quaternion(1, 0, 0, 0);
velPlat = [0 0 0];
accPlat = [0 0 0];
angvelPlat = [0 0 1];

Defina la posición y el desplazamiento de orientación del marco del sensor IMU en relación con el marco de la plataforma.

posPlat2IMU = [1 2 3];
orientPlat2IMU = quaternion([45 0 0], 'eulerd', 'ZYX', 'frame');

Calcule las cantidades de movimiento del marco del sensor en relación con el marco de navegación e imprima los resultados.

[posIMU, orientIMU, velIMU, accIMU, angvelIMU] ...
    = transformMotion(posPlat2IMU, orientPlat2IMU, ...
    posPlat, orientPlat, velPlat, accPlat, angvelPlat);

fprintf('IMU position is:\n');

IMU position is:

fprintf('%.2f %.2f %.2f\n', posIMU);

21.00 1.00 3.00

orientIMU

orientIMU = quaternion
     0.92388 +       0i +       0j + 0.38268k

velIMU

velIMU = 1×3

    -2     1     0

accPlat

accPlat = 1×3

     0     0     0

Argumentos de entrada

posSFromP — Posición del marco del sensor en relación con el marco de la plataforma

Vector 1 por 3 de escalares reales

Posición del marco del sensor en relación con el marco de la plataforma, especificada como un vector de escalares reales de 1 por 3.

Ejemplo: [1 2 3]

orientSFromP — Orientación del marco del sensor con respecto al marco de la plataforma

quaternion | Matriz de rotación de 3 por 3

Orientación del marco del sensor con respecto al marco de la plataforma, especificada como una matriz de rotación quaternion o de 3 por 3.

Ejemplo: quaternion(1,0,0,0)

posP — Posición del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación

Matriz de escalares reales de N por 3

Posición del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación, especificada como una matriz N por 3 de escalares reales. N es el número de cantidades de posición.

Ejemplo: [1 2 3]

orientP — Orientación del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación

Matriz N por 1 de quaternion | Matriz de escalares de 3 por 3 por N

Orientación del marco de la plataforma con respecto al marco de navegación, especificada como una matriz de cuaterniones de N por 1, o una matriz de escalares de 3 por 3 por N. Cada matriz de 3 por 3 debe ser una matriz de rotación. N es el número de cantidades de orientación.

Ejemplo: quaternion(1,0,0,0)

velP — Velocidad del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación

Matriz de escalares reales de N por 3

Velocidad del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación, especificada como una matriz N por 3 de escalares reales. N es el número de cantidades de velocidad.

Ejemplo: [ 4 8 6]

accP — Aceleración del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación

Matriz de escalares reales de N por 3

Aceleración del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación, especificada como una matriz N por 3 de escalares reales. N es el número de cantidades de aceleración.

Ejemplo: [4 8 6]

angvelP — Velocidad angular del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación

Matriz de escalares reales de N por 3

Velocidad angular del marco de la plataforma en relación con el marco de navegación, especificada como una matriz N por 3 de escalares reales. N es el número de cantidades de velocidad angular.

Ejemplo: [4 2 3]

Argumentos de salida

posS — Posición del marco del sensor en relación con el marco de navegación

Matriz de escalares reales de N por 3

Posición del marco del sensor en relación con el marco de navegación, devuelta como una matriz N por 3 de escalares reales. N es el número de cantidades de posición especificadas por la entrada posP.

orientS — Orientación del marco del sensor en relación con el marco de navegación

Matriz N por 1 de quaternion | Matriz de escalares de 3 por 3 por N

Orientación del marco del sensor en relación con el marco de navegación, devuelto como una matriz de cuaterniones de N por 1, o una matriz de escalares de 3 por 3 por N. N es el número de cantidades de orientación especificadas por la entrada orientP. El tipo de cantidad de orientación devuelta es el mismo que la entrada orientP.

velS — Velocidad del marco del sensor en relación con el marco de navegación

Matriz de escalares reales de N por 3

Velocidad del marco del sensor en relación con el marco de navegación, devuelta como una matriz N por 3 de escalares reales. N es el número de cantidades de posición especificadas por la entrada velP.

accS — Aceleración del marco del sensor en relación con el marco de navegación

Matriz de escalares reales de N por 3

Aceleración del marco del sensor en relación con el marco de navegación, devuelto como una matriz N por 3 de escalares reales. N es el número de cantidades de posición especificadas por la entrada accP.

angvelS — Velocidad angular del marco del sensor en relación con el marco de navegación

Matriz de escalares reales de N por 3

Velocidad angular del marco del sensor en relación con el marco de navegación, devuelta como una matriz N por 3 de escalares reales. N es el número de cantidades de posición especificadas por la entrada angvelP.

Más acerca de

Cantidades de movimiento utilizadas en transformMotion

La función transformMotion calcula las cantidades de movimiento del marco del sensor (S), que está fijado en una plataforma rígida, en relación con el marco de navegación (N) utilizando la información de montaje del sensor en la plataforma y la información de movimiento del marco de la plataforma (P).

Como se muestra en la figura, la posición y orientación del marco de la plataforma y el marco del sensor están fijadas en la plataforma. La posición del marco del sensor con respecto al marco de la plataforma es p_SP, y la orientación del marco del sensor con respecto al marco de la plataforma es r_SP. Dado que ambos marcos son fijos, p_SP y r_SP son constantes.

Para calcular las cantidades de movimiento del marco del sensor con respecto al marco de navegación, se requieren las cantidades que describen el movimiento del marco de la plataforma con respecto al marco de navegación. Estas cantidades incluyen: la posición de la plataforma (p_PN), la orientación (r_PN), la velocidad, la aceleración, la velocidad angular y la aceleración angular relativa al marco de navegación. Puede especificar estas cantidades a través de los argumentos de entrada de la función, excepto la aceleración angular, que siempre se supone que es cero en la función. También se supone que las cantidades no especificadas son cero.

Historial de versiones

Introducido en R2020a

Consulte también

quaternion | rotvec