动力学和运动学的区别

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运动学(kinematics),理论力学的一分支学科,从几何的角度研究物体的运动,这里的“运动”指机械运动,即物体位置的改变。

从几何的角度(指不涉及物体本身的物理性质和加在物体上的力) 描述和研究物体位置随时间的变化规律的力学分支。

研究的是运动本身,主要是表述物体的速度、加速度和空间位置这几个量之间的大小和方向关系。单纯的运动学研究不涉及物体的质量,也就不涉及到力;经常将物体抽象为质点或某个几何形状,研究特征点之间的速度、加速度、相对位置关系。

以角度、速度、加速度等列的方程是运动学方程

动力学理论力学的一个分支学科,它主要研究作用于物体的力与物体运动的关系。

  什么时候用运动学,什么时候用动力学。个人总结,当我们设计某个机器初期,研究其关键零部件的运动轨迹、速度使其满足相应要求时,可以用运动学就可以;当研究如何使机器按照相应速度、加速度平稳的运行起来,涉及到控制时,就需要动力学分析。

以纵向受力情况或者侧向受力情况列的等式方程是动力学方程

动力学与运动学有着紧密联系,联系二者的桥梁就是“牛顿第二定律:F=m*a”,其中a是运动学范畴,F就是力
运动学主要描述物体的运动状态(位移,速度,加速度),不涉及到力;
反过来,动力学主要基于“动”字,因“动”而产生加速度a(匀速直线运动加速度a为0),也就有了惯性力m*a,进行动力学分析的前提必须进行运动学分析。

运动学主要研究的是对象物体的位姿-时间关系的学问,对于引起位姿变化的力一概不涉及。分为正向运动学和反向运动学。以工业6轴机械手为例:正向运动学的输入量为各个关节的角度,输出量为前端工具坐标系的位置与姿态。反向运动学则刚好相反,输入量为工具的位置与姿态,输出量为各个关节的角度(通常为多解)。对于引起位姿变化的各个私服电机的转矩不予考虑。

动力学(运动力学)主要研究的是:对象物体在给定作用力下会产生什么样的运动轨迹,或是为了实现某一指定运动轨迹应该施加怎样的力的学问。在工业6轴机械手控制中,通常研究的是:为实现某一指定轨迹,求解各个关节伺服电机的瞬时输出扭矩。

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