来介绍一些惯性系统的基础知识,用提问的方式循序渐进的学习。
1
什么是MEMS,IMU,捷联?
MEMS叫做微机电系统(MEMS, Micro-Electro-Mechanical System),MEMS常见的产品包括加速度计、麦克风、微马达、光学传感器、压力传感器、陀螺仪、湿度传感器等。
IMU叫做惯性测量单元(Inertial measurement unit)是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。 陀螺仪及加速度计是IMU的主要元件。
“捷联(Strapdown)”这一术语的英文原义就是“捆绑”的意思。因此,所谓捷联惯性系统也就是将惯性敏感元件(陀螺和加速度计)直接“捆绑”在运载体的机体上。
所以我们现在购买到的MEMS结构的IMU都是捷联惯性系统。
2
什么是坐标系?
坐标的作用是确定一点的位置等信息,生活中我们经常使用各种坐标而不自知。比如“太阳东升西落,”参考的坐标系就是大地坐标系。“我的左边,”参考的坐标系就是体坐标。
3
如何描述一路向前?——体坐标
体坐标与物体固连,XYZ三个轴可以自己定义,要符合右手定则。为了理解的方便这里我们用人来做物体,将人体的中心点定义为B点。定义头顶方向为BZ轴,前面是BY轴,右边是BX轴,那么这个体坐标系就建立好了。描述向前运动可以这么说,向体坐标BY轴正方向移动。
4
如何描述一路向西?——地面坐标系
通常说的地坐标是指的地面坐标系,定义地球表面的一个点为E点,EX轴为指向地面平面的任意方向。EZ轴铅垂向上,EY与EZ轴构成的平面垂直,构成右手坐标系。这里我们将EX轴定义为指向西方,那么EY轴就指向南方,EZ轴指向天空。那么这个地面坐标系就建立好了。这里定义的地面坐标系最好是可以体坐标方向重合哦,比如人面向南方站立,体坐标就和地坐标系重合了。描述向西运动可以这么说,向地坐标EX轴正方向移动。
5
如何描述转圈?——欧拉角
如果说以BZ轴为轴心旋转90度,这时候如果只有上面的坐标就做不到了。因为首先没有定义旋转的方向,也即90度该顺时针转还是逆时针转,同样没有定义90度是参考哪个坐标系。因为体坐标是一直固连在物体上的,你转它也转。这时候就需要一个参考体坐标系(坐标原点为体坐标的原点,不随物体旋转),同时还需要定义哪个方向转为正。
那我们现在定义坐标轴射出纸面的轴逆时针旋转为正。也即逆时针转为绕Z轴正转,向后躺下为绕着X轴正转,向右倒下为绕着Y轴正转。例如图上X轴转到X’,Z轴转到Z’,Y轴不动,产生的角度就是以Y轴为中心顺时针旋转θ角度。这样就解决了旋转的问题,要旋转多少度都以参考体坐标系为标准,那么要描述以身体为轴逆时针旋转90度,也就是以Z轴为轴心逆时针转90度,但是每次都要这么描述旋转就太过于麻烦,因此便产生了欧拉角。
参阅上图,设定xyz-轴为参考系的参考轴。称xy-平面与XY-平面的相交为交点线,用英文字母(N)代表。
α /’ælfə/ (或 φ/faɪ/或yaw) x轴和N轴之间的角度,代表绕z轴的旋转。
β /’bi:tə/ (或 θ/’θi:tə/或pitch) z轴和Z轴之间的角度,代表绕N轴的旋转。
γ /’gæmə/ (或 ψ/ps/或roll) N轴和X轴之间的角度,代表绕Z轴的旋转。
欧拉角在导航中用yaw(偏航),pith(俯仰)和roll(翻滚)描述,图如下:
那么前面说的以身体为轴逆时针旋转90度,就可以说成α或φ或yaw转动90度。
6
我向前走是不是一路向西呢?——旋转矩阵与坐标变换
前面介绍了欧拉角可以描述物体的旋转,但是有多个欧拉角时就出现了问题,因为三个欧拉角的旋转顺序不同,导致的结果不同,这里举个例子,两个动作:1,朝着眼前方向转动90度,2,以身体为轴逆时针转90度。先做1和先做2会得到两个不同的姿态。
所以通常会约定以下的旋转顺序:
1. XYZ 绕Z轴(初始时与z轴重合的那个轴)旋转角度α. 现在X 轴位于交轨线上。
2. XYZ绕现在的X轴角度为β. Z轴现在已经位于其最终的位置, X轴还停留在交轨线上。
3. XYZ绕新的Z轴角度为γ。
用动画表示如下:
生成旋转矩阵的一种简单方式是把它作为三个基本旋转的序列复合。roll, pitch 和 yaw 旋转。因为这些旋转被表达为关于一个轴的旋转,它们的生成元很容易表达。
使用一个三行数组乘旋转矩阵就可以清晰了解上面表达式的含义。
使用上面旋转顺序进行相乘
(对于α 和 γ,范围是[−π, π],对于 β,范围是[0, π])
前面介绍了体坐标与地坐标,可是如果一直向前走,那么在地坐标下是想哪个方向走呢?这就涉及到坐标变换了,由于体坐标固定在物体上,物体旋转后体坐标也旋转,那么体坐标与地坐标间就存在着旋转关系。如果说知道了体坐标到地坐标的旋转矩阵,那么在体坐标中的方向,速度,角速度等量乘以旋转矩阵就可以得到在地坐标中的方向,速度,角速度。这就解决了前面我向前走是不是一路向西的问题。
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宋妍霏(cecilia boey),1995年10月22日出生,中国内地演员。2015年,因出演古装武侠剧《锦衣夜行》而出道;同年,凭借原创校园纪实节目《一年级·大学季》获得关注。2016年,除了主演都市偶像剧《整垮前女友》;她还相继拍摄了奇幻浪漫年代剧《翡翠恋人》和都市情感剧《神犬小七3》;同年,宋妍霏还获得中国权力榜的年度演艺圈新锐势力奖。2017年,主演爱情剧《可惜不是你》《恋爱先生》和《十年三月三十日》
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神犬小七第二季哪一集鲍宇爱上欧叶
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神犬小七第二季欧耶与小七相认在第几集
第4集 欧叶认出小七 往事历历在目
欧叶有了新住处,可是习惯了鲍宇照顾的她感到非常空虚。而鲍宇也似乎也习惯了欧叶的陪伴,莫名地感到不习惯。李老板给他安排的两个人打了电话,命令他们沿着酒店对面极乐湾的方向寻找龙威号,他们带着宠物山神出去,却被孙佼佼提醒有台风登陆。两人只得不满地带着山神回到了房间,洛奇带着自己研究发明的狗狗翻译器来到了这对情侣的房间,女主人认为狗狗翻译器有助于山神和他们沟通文物的下落,便兴奋地买了一个。戴维和牛团长在商议着举办一个萌宠竞技比赛,以扩大宠物乐园的名气。小七帮着欧叶在海滩上捡垃圾,受李老板安排探寻龙威号的一对情侣带着山神到海边散步,小七见到他们就开始狂吠,戴维也在场,身为酒店经理的他只得向这对受到惊吓的情侣道歉。鲍宇目睹了事情的经过,他认为这对情侣很反常,不然小七也不会在见到他们的时候一直不停地叫。欧叶回想起小七见每次见他们时异常激烈的反应,加上打扫他们房间时看到包装好的破碎的瓷片,觉得这对情侣确实很奇怪。但是戴维觉得鲍宇和欧叶过于敏感了。欧叶跟鲍宇讲述了小七最近的一系列奇怪的表现,鲍宇认为小七是想向欧叶表达写什么。小七突然跑了起来,欧叶和鲍宇跟着小七,来到了一片椰林,欧叶看到小七旁的箱子,回想起了自己和小七的过去,此时,她终于明白,小七一直守着自己不离不弃,就是因为小七一见面就认出了她。晚上,鲍宇的家里,鲍宇抱着自己的旺财,小七趴在欧叶的腿上,鲍宇给欧叶讲述了自己的故事,他曾经养过五只狗,这五条狗陪伴自己长大,自己也目睹了这五条年迈的狗离开,他叮嘱欧叶照顾好小七,因为对狗狗而言,主人
就是他们的全部。
当你遇到网络极差的敌人时(你和别人的差距)
斯坦福的一位教授,曾做过一个关于人际关系交往的研究,通过面对面访问,他发现,一百个人中,有54人是通过个人关系获得了现在的工作。这意味着,有些人在绞尽脑汁想着如何获取公司信息及进入渠道时,另外的一大部分人已经通过关系进入了工作的轨道。
而更有意思的在于,这些有利于找工作的关系并不来自于亲友、伴侣等这样强连接,而是来自于可能没见过几次面的弱连接而来。失之毫厘差之千里,人和人的距离就是这么被越拉越大的。这本《破圈》就充分阐释了弱连接的力量。
那么什么是弱连接呢?
如果说,强连接是一种牢固的情感关系,比如至亲、好友、伴侣等,那么弱连接就是与相识之人的连接,彼此的情感关系可能仅限于点头之交,比如住在一个小区的邻居、跨部门的同事、或是朋友的朋友等,他们虽然情感程度比不上亲人至交,但是胜在数量多,且不需要花费过多的时间维护,在机缘巧合下提供的信息,或是作为连接外界的中间枢纽,甚至可以改变我们的生活。
对于弱连接,清华大学的罗家德教授也曾举过这样一个案例。在美国波士顿,针对两个不同属性的社区做过一个很有意思的研究。一个是关系紧密,人情味十足,人们总是相互探访、吃饭、聚会,拥有强连接的意大利社区,与之相邻的另一个则是看上去客客气气、相敬如宾,每家每户都是弱连接为主的德国社区。后来,政府官员来到该地,表示要做城市更新,两个社区都要被拆除。听到此消息的意大利社区居民立刻联合起来前往委员会抗议,甚至组成了敢死队以阻止拆迁进程,然而,意大利社区最后还是被拆了。反观德国社区,那里的居民只是组成了很多个志愿性团体,然后分别动员去找媒体,或是去政府游说,最后反而成功地保留了社区。
强连接往往会提供更多的资源,而弱连接则能在更大程度上提供机会,如果只有强连接,没有弱连接的支持,社会网络就会逐渐被独立成一个个的孤岛,可见弱连接在人际交往之中的重要性。
如何挖掘弱连接?
挖掘弱连接其实没有想象中那么困难,既不需要高超的社交能力、高情商的发言,更不用为了建立弱联系去强行向对方的三观靠拢,在本书中,作者提供了四种挖掘弱连接的策略。
第一,要有意识地参与进一个新的领域。这个新的领域可以是工作,也可以是兴趣爱好,比如换一份新的工作、加入一个志愿团体,或是尝试去参加一些运动、游戏的俱乐部/论坛;第二,要让自己置身于可以接触到很多点头之交,或是陌生人的场所。比如,可以去公园散步,或者去咖啡厅办公,在这些人们聚集的“第三空间”(家和办公地点之外)是打造、更新弱连接的好地方;第三,为迫切想要满足的需求,制定特别的行动。如果你急需要去换一份工作,那就要利用起一切能够想到的人脉,如曾经的强连接,或是老同学/老领导,朋友的朋友,也可以寻求线上好友的帮助。第四,将认识的人联系起来。可以将你认识的两个弱连接的关系连接起来,或者请求你认识的弱连接,将自己介绍给对方的朋友,相互认识后可能会产生更好的结果。
这本书其实给人际交往提供了一个很好的思路,想要寻求帮助的时候,不一定只能依靠关系亲近的亲友,弱连接的力量可能比想象的更强大,通过一段弱连接的产生,再辐射到多段,扩大朋友圈,再让这些弱连接彼此编织成网,从而见识更广阔的世界。
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