如何估算各種物體的重心

摘要

本文介紹了一種增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法，該算法通過(guò)機(jī)器人操作來(lái)學(xué)習(xí)物理材料組成未知的任意物體的質(zhì)心。機(jī)器人學(xué)習(xí)是通過(guò)一系列動(dòng)作來(lái)操縱對(duì)象。該算法的有效性在仿真中得到了證明，它可以定位形狀復(fù)雜，質(zhì)量分布均勻或不均勻的巖石的質(zhì)心，并通過(guò)在模擬和實(shí)際實(shí)驗(yàn)中沿沿其學(xué)習(xí)的質(zhì)心垂直堆疊巖石來(lái)證實(shí)。

圖1

質(zhì)心是物體質(zhì)量集中的點(diǎn)。因此，它用于計(jì)算力和力矩對(duì)物體的影響。它是物體在受到扭矩作用時(shí)圍繞其旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)。使用對(duì)象外部的參考點(diǎn)和對(duì)象在該參考點(diǎn)不同距離處的質(zhì)量計(jì)算質(zhì)心。

在要計(jì)算質(zhì)心的對(duì)象外部選擇一個(gè)參考點(diǎn)。這一點(diǎn)是任意的，但應(yīng)該合理地接近目標(biāo)。

將物體的質(zhì)量（M）乘以物體與參考點(diǎn)（R）之間的距離。以上圖為例，二維物體一端的10磅重為M1，另一端的30磅重為M2。R1等于5英寸，R2等于15英寸。對(duì)于該系統(tǒng)，M1 x R1=10 x 5=50，M2 x R2=30 x 15=450。

圖2

添加上述步驟的結(jié)果。例如，50+450=500。加M1和M2。例如，30+10=40。 將步驟3的總和除以步驟4的結(jié)果，得到系統(tǒng)相對(duì)于參考點(diǎn)的質(zhì)心。例如，500/40=12.5英寸。

圖3 質(zhì)心估計(jì)的Q學(xué)習(xí)算法。

圖4 巖石2的質(zhì)心的學(xué)習(xí)。

圖5 具有均勻質(zhì)量分布的巖石模型。巖石1、2和3從右到左顯示。

表1 將巖石的學(xué)習(xí)質(zhì)量中心與真實(shí)慣性中心進(jìn)行比較。N / A表示在不同姿勢(shì)下找不到的質(zhì)心中心。

圖6 質(zhì)量分布不均勻的巖石模型。巖石1、2和3從右到左顯示。

表2 質(zhì)量分布不均的巖石的學(xué)習(xí)質(zhì)心和真實(shí)慣性心之間的比較

圖7 垂直堆疊的巖石在不同的布置

圖8 使用熊貓機(jī)器人和堆積的巖石設(shè)置真實(shí)世界的實(shí)驗(yàn)

圖9 現(xiàn)實(shí)世界中以不同布置堆疊的巖石

圖10 大眾學(xué)習(xí)中心算法流程

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的如何估算各种物体的重心的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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