constrained motion是什麼意思，constrained motion的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
強制（性）[物] 約束運動
例句
From the view of wire bonding, the whole procedure consists of two states: the free motion and the constrained motion.
從引線鍵合運動的角度來說，完整過程包括兩種不同的運動狀态：自由運動和約束運動。
Moreover, impedance model parameters are adjusted fuzzily to reduce the force errors in the constrained motion and improve the global force control performance.
通過對阻抗模型參數進行模糊調節減少受限運動中的力誤差，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.
為了實現人體運動建模，提出一種新穎的基于人體關節約束的實時逆向運動學算法。
The differential equations of motion of a particle constrained to moving in a constant speed are deduced from the kinetic energy theorem.
對于受速率為常數約束的運動質點，可以應用動能定理建立其運動微分方程。
Based on the geometrical properties of the constrained system in configuration space, the motion and the constraining forces of robot system are stu***d.
基于在位形空間中受約束系統的幾何性質，對機器人系統的運動及所受的約束力進行研究。
專業解析
Constrained Motion（約束運動）的詳細解釋
在物理學和工程學領域，Constrained Motion（約束運動） 是指物體或系統的運動受到特定限制或條件的制約，使其自由度減少，無法在空間中完全自由運動的狀态。這些限制稱為約束（Constraints），它們可以是物理接觸（如導軌、鉸鍊）、幾何關系（如長度固定）、或數學方程（如軌迹方程）。理解約束運動對于分析機械系統、機器人動力學、車輛工程等至關重要。
1.核心定義與特征
- 受限的自由度： 與自由運動（如抛體）不同，約束運動的物體不能占據空間中的所有可能位置和朝向。約束條件限制了其某些方向的移動或轉動。例如，火車被約束在軌道上運動（隻能沿軌道方向移動），門繞鉸鍊轉動（隻能在一個平面内旋轉）。
- 約束的來源： 約束通常由物理接觸（接觸力）或預設的連接方式（如杆、繩、軸承）産生。這些約束會對物體施加力或力矩（稱為約束力或約束反力），以阻止其在被限制方向上的運動。
- 運動方程的變化： 分析約束運動時，需要将約束條件（通常是代數方程或不等式）納入牛頓運動定律或拉格朗日方程中，形成帶約束的動力學方程。約束力本身通常是未知的，需要求解。
2.約束的主要類型
- 完整約束： 約束條件僅與系統的位置坐标和時間有關，且可以表示為可積分的微分方程或代數方程。例如，單擺的擺錘被約束在以固定長度為半徑的球面上運動（$$x + y + z = l$$）。
- 非完整約束： 約束條件涉及系統的位置坐标、速度和時間，且通常不可積分為僅與位置和時間相關的形式。例如，冰刀在冰面上運動時，其質心速度方向必須始終沿冰刀方向（即不能側向滑動）。
- 定常約束： 約束條件不顯含時間。例如，固定長度的杆連接兩個質點。
- 非定常約束： 約束條件顯含時間。例如，一個長度隨時間變化的擺（$$l = l(t)$$）。
- 雙側約束： 約束以等式形式出現（如 $$f(mathbf{r}, t) = 0$$），物體被嚴格限制在約束面上或線上。
- 單側約束： 約束以不等式形式出現（如 $$f(mathbf{r}, t) geq 0$$），物體可以在約束面的一側自由運動，但不能穿透它（如小球在桌面上運動）。
3.數學描述與自由度
- 一個由 N 個質點組成的系統在三維空間中，若無約束，有 3N 個自由度（DOF）。
- 每增加一個獨立的完整約束方程，系統的自由度減少 1。若有 m 個獨立且相容的完整約束，則自由度 DOF = 3N - m。
- 非完整約束減少系統的可能速度狀态，但不減少位形空間的自由度（位置坐标數）。它們增加的是對速度的限制方程。
- 分析約束運動常需建立廣義坐标（能獨立描述系統位形的最小坐标集），并利用拉格朗日乘子法或虛功原理引入約束力。
4.應用實例
- 機械系統： 連杆機構（如内燃機的活塞-曲柄機構）、齒輪傳動、凸輪機構等，其所有部件的運動都由連接點處的約束嚴格限定。
- 機器人學： 機器人關節（旋轉關節、移動關節）對其連杆施加運動約束，決定了機器人的運動學和動力學特性。
- 車輛動力學： 車輪與地面的接觸約束（滾動無滑動條件）是分析車輛牽引力、轉向和穩定性的基礎。
- 結構工程： 建築物中的梁、柱、支撐結構對構件施加約束，影響其受力變形和振動特性。
Constrained Motion 描述了物體在物理或幾何限制下的運動狀态。這些約束通過減少自由度、引入約束力、并改變系統的動力學方程，決定了物體實際可能的運動軌迹和方式。它是理解和設計複雜機械系統、分析結構行為、研究機器人運動控制的核心概念。
參考資料來源：
- 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)
網絡擴展資料
“Constrained motion”是一個工程或物理領域的術語，具體含義和用法如下：
1.基本定義
指物體在運動過程中受到外部限制或約束的情況。這種約束可能是機械結構（如軌道、鉸鍊）、物理條件（如摩擦力）或人為設定的規則（如機器人運動路徑限制）。
2.典型應用場景
- 機械系統：例如火車沿軌道行駛（軌道約束運動）、機械臂在特定角度内轉動。
- 機器人控制：在自動化任務中，機器人需按照預設路徑或範圍移動（受限運動控制）。
- 物理仿真：模拟物體在受限制條件下的運動軌迹，如彈簧振子受阻尼影響。
3.詞源解析
- 詞根：由 constrain（限制）的過去分詞 constrained 和 motion（運動）組成。
- 詞綴：前綴 con-（共同）和詞根 strain（拉緊），整體含義為“被共同拉緊限制的運動”。
4.與自由運動的區别
自由運動無外部約束（如抛出的球），而受限運動的自由度減少。例如：鐘擺擺動（單自由度） vs. 自由落體（三維自由度）。
5.相關術語
- Constrained optimization（約束優化）：在限制條件下尋求最優解。
- Multivariable constrained control（多變量約束控制）：涉及多個變量的受限系統控制方法。
若需深入了解具體案例或公式推導，可參考工程力學教材或機器人控制相關論文。
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