drake - 由自由体基座组成的机器人的广义速度结构是什么？

Question

我在使用Drake库时遇到了一个相当理论上的问题。我的机器人由一个自由主体底座( float 底座)组成，该底座上连接有一个由关节和连杆组成的传统机器人 ARM 。

假设该机器人的广义状态向量大小为 63。(来自 Drake)。该状态向量的前 7 个条目是 3 个笛卡尔位置和 4 个方向四元数。这意味着广义速度矢量为 62(线速度和角速度有 6 个条目)。如果我根据前面描述的顺序方案构建状态向量(首先是 3 个位置，其次是 4 个四元数，然后是机器人 ARM 的 56 个关节状态)，然后相应地设置机器人的位置，那么 Drake 会运行并且不会运行给出任何错误。

但是，采用机器人末端执行器的雅可比行列式会产生奇怪的不匹配。在我看来，当使用 CalcJacobianTranslationalVelocity 命令获取雅可比行列式 x_dot = J * q_dot 时，广义速度矢量的顺序被交换。更准确地说，顺序是:

1. 基础的 3 个角速度
2. 基础的 3 个线性速度
3. 机器人 ARM 的 56 个其他广义速度

我对此感到非常困惑，因为我可以使用 SetPositions 和 SetVelocity 以及点 1. 和 2 处的状态和速度向量来操纵和设置机器人的状态. 上面列表中的 已交换。我错过了什么吗？

预先感谢您的帮助，

最诚挚的问候，

罗伯特

Answer 1

我们遵循角量先于平移量的惯例。对于 float 基数，这意味着四个四元数位于 xyz 平移之前，就像您在速度中看到的那样。