运动旋量(速度旋量)
Twist (Spatial Velocity)常用把刚体的角速度和线速度拼成一个 6 维向量,统一描述它怎么动。
运动旋量是描述刚体瞬时速度的 6 维向量 V = (ω, v):ω 是 3 维角速度,v 是 3 维线速度,在同一坐标系下表示。它来自旋量理论:任何刚体运动都可看成绕某根螺旋轴的转动加沿轴平移,运动旋量就是这根轴乘以转速。在世界系下表示叫空间旋量,在刚体自身坐标系下表示叫物体旋量,两者可用伴随变换互转。机械臂的雅可比矩阵做的事,就是把关节速度映射成末端的运动旋量。注意顺序约定:Lynch 和 Park 的《现代机器人学》写成(角速度,线速度),ROS 的 geometry_msgs/Twist 则先 linear 后 angular。
例子ROS 里给移动底盘发 cmd_vel 指令就是发一条 Twist 消息:linear.x = 0.5 表示以 0.5 m/s 向前开,angular.z = 0.3 表示同时以 0.3 rad/s 绕竖直轴向左转,其余 4 个分量为 0。
- 也叫
- Twist、速度旋量、空间速度、六维速度
- 相关
- 力旋量、旋量理论、雅可比矩阵、伴随变换、指数积公式、cmd_vel 速度指令话题(Twist 消息)
- 来源
- Modern Robotics 3.3.2: Twists
ROS 2 geometry_msgs/Twist.msg