constrained motion是什么意思，constrained motion的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
强制（性）[物] 约束运动
例句
From the view of wire bonding, the whole procedure consists of two states: the free motion and the constrained motion.
从引线键合运动的角度来说，完整过程包括两种不同的运动状态：自由运动和约束运动。
Moreover, impedance model parameters are adjusted fuzzily to reduce the force errors in the constrained motion and improve the global force control performance.
通过对阻抗模型参数进行模糊调节减少受限运动中的力误差，提高了全局的力控制效果。
A novel inverse kinematics algorithm based on the human constrained joints for real-time human motion modeling is proposed.
为了实现人体运动建模，提出一种新颖的基于人体关节约束的实时逆向运动学算法。
The differential equations of motion of a particle constrained to moving in a constant speed are deduced from the kinetic energy theorem.
对于受速率为常数约束的运动质点，可以应用动能定理建立其运动微分方程。
Based on the geometrical properties of the constrained system in configuration space, the motion and the constraining forces of robot system are stu***d.
基于在位形空间中受约束系统的几何性质，对机器人系统的运动及所受的约束力进行研究。
专业解析
Constrained Motion（约束运动）的详细解释
在物理学和工程学领域，Constrained Motion（约束运动） 是指物体或系统的运动受到特定限制或条件的制约，使其自由度减少，无法在空间中完全自由运动的状态。这些限制称为约束（Constraints），它们可以是物理接触（如导轨、铰链）、几何关系（如长度固定）、或数学方程（如轨迹方程）。理解约束运动对于分析机械系统、机器人动力学、车辆工程等至关重要。
1.核心定义与特征
- 受限的自由度： 与自由运动（如抛体）不同，约束运动的物体不能占据空间中的所有可能位置和朝向。约束条件限制了其某些方向的移动或转动。例如，火车被约束在轨道上运动（只能沿轨道方向移动），门绕铰链转动（只能在一个平面内旋转）。
- 约束的来源： 约束通常由物理接触（接触力）或预设的连接方式（如杆、绳、轴承）产生。这些约束会对物体施加力或力矩（称为约束力或约束反力），以阻止其在被限制方向上的运动。
- 运动方程的变化： 分析约束运动时，需要将约束条件（通常是代数方程或不等式）纳入牛顿运动定律或拉格朗日方程中，形成带约束的动力学方程。约束力本身通常是未知的，需要求解。
2.约束的主要类型
- 完整约束： 约束条件仅与系统的位置坐标和时间有关，且可以表示为可积分的微分方程或代数方程。例如，单摆的摆锤被约束在以固定长度为半径的球面上运动（$$x + y + z = l$$）。
- 非完整约束： 约束条件涉及系统的位置坐标、速度和时间，且通常不可积分为仅与位置和时间相关的形式。例如，冰刀在冰面上运动时，其质心速度方向必须始终沿冰刀方向（即不能侧向滑动）。
- 定常约束： 约束条件不显含时间。例如，固定长度的杆连接两个质点。
- 非定常约束： 约束条件显含时间。例如，一个长度随时间变化的摆（$$l = l(t)$$）。
- 双侧约束： 约束以等式形式出现（如 $$f(mathbf{r}, t) = 0$$），物体被严格限制在约束面上或线上。
- 单侧约束： 约束以不等式形式出现（如 $$f(mathbf{r}, t) geq 0$$），物体可以在约束面的一侧自由运动，但不能穿透它（如小球在桌面上运动）。
3.数学描述与自由度
- 一个由 N 个质点组成的系统在三维空间中，若无约束，有 3N 个自由度（DOF）。
- 每增加一个独立的完整约束方程，系统的自由度减少 1。若有 m 个独立且相容的完整约束，则自由度 DOF = 3N - m。
- 非完整约束减少系统的可能速度状态，但不减少位形空间的自由度（位置坐标数）。它们增加的是对速度的限制方程。
- 分析约束运动常需建立广义坐标（能独立描述系统位形的最小坐标集），并利用拉格朗日乘子法或虚功原理引入约束力。
4.应用实例
- 机械系统： 连杆机构（如内燃机的活塞-曲柄机构）、齿轮传动、凸轮机构等，其所有部件的运动都由连接点处的约束严格限定。
- 机器人学： 机器人关节（旋转关节、移动关节）对其连杆施加运动约束，决定了机器人的运动学和动力学特性。
- 车辆动力学： 车轮与地面的接触约束（滚动无滑动条件）是分析车辆牵引力、转向和稳定性的基础。
- 结构工程： 建筑物中的梁、柱、支撑结构对构件施加约束，影响其受力变形和振动特性。
Constrained Motion 描述了物体在物理或几何限制下的运动状态。这些约束通过减少自由度、引入约束力、并改变系统的动力学方程，决定了物体实际可能的运动轨迹和方式。它是理解和设计复杂机械系统、分析结构行为、研究机器人运动控制的核心概念。
参考资料来源：
- Merriam-Webster Dictionary: Constrained Motion Definition (https://www.merriam-webster.com/dictionary/constrained%20motion)
- MIT OpenCourseWare - Lecture Notes on Classical Mechanics (Lagrangian Dynamics with Constraints): (https://ocw.mit.edu/courses/8-01sc-classical-mechanics-fall-2016/pages/week-6-continuous-mass-transfer/)
- Goldstein, H., Poole, C., & Safko, J. (2002). Classical Mechanics (3rd ed.). Addison-Wesley. (Chapter 1 & 2 on Constraints and Variational Principles)
- ASME Journal of Mechanical Design - Articles on Mechanism Design and Kinematics: (https://asmedigitalcollection.asme.org/mechanicaldesign)
网络扩展资料
“Constrained motion”是一个工程或物理领域的术语，具体含义和用法如下：
1.基本定义
指物体在运动过程中受到外部限制或约束的情况。这种约束可能是机械结构（如轨道、铰链）、物理条件（如摩擦力）或人为设定的规则（如机器人运动路径限制）。
2.典型应用场景
- 机械系统：例如火车沿轨道行驶（轨道约束运动）、机械臂在特定角度内转动。
- 机器人控制：在自动化任务中，机器人需按照预设路径或范围移动（受限运动控制）。
- 物理仿真：模拟物体在受限制条件下的运动轨迹，如弹簧振子受阻尼影响。
3.词源解析
- 词根：由 constrain（限制）的过去分词 constrained 和 motion（运动）组成。
- 词缀：前缀 con-（共同）和词根 strain（拉紧），整体含义为“被共同拉紧限制的运动”。
4.与自由运动的区别
自由运动无外部约束（如抛出的球），而受限运动的自由度减少。例如：钟摆摆动（单自由度） vs. 自由落体（三维自由度）。
5.相关术语
- Constrained optimization（约束优化）：在限制条件下寻求最优解。
- Multivariable constrained control（多变量约束控制）：涉及多个变量的受限系统控制方法。
若需深入了解具体案例或公式推导，可参考工程力学教材或机器人控制相关论文。
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