变拓扑机构的前向动力学——约束激活的情形
机器人学
2026-04-22 v1 数值分析
微分几何
动力系统
数值分析
经典物理
摘要
许多机械系统表现出改变其运动能力的运动学拓扑变化。理想接触是最广为人知的原因，但机构的静摩擦和受控锁定也会导致拓扑变化。后者正成为人机交互中的一个重要问题。预测变拓扑机构的动力学行为需要求解非光滑动力学问题。核心挑战在于拓扑切换事件中具有物理意义的过渡条件。本文提出了这样一个条件。我们报告了两个版本，一个使用以冗余坐标表示的投影运动方程，另一个使用以最小坐标表示的 Voronets 方程。讨论了它们的计算特性。展示了平面 3R 机构关节锁定和 6DOF 工业机械臂的结果。
关键词
引用
@article{arxiv.2604.19419,
title = {Forward Dynamics of Variable Topology Mechanisms - The Case of Constraint Activation},
author = {Andreas Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.19419},
year = {2026}
}