DOI

Многие задачи управления движением и навигации, робототехники и компьютерной графики связаны с описанием вращения твердого тела в трехмерном пространстве. Для решения подобных задач дается конструктивное решение задачи о плавном перемещении твердого тела в пространстве ориентаций по кратчайшей траектории, проходящей через точки пространства, равномерно его заполняющие. Сферическому движению твердого тела ставится в соответствие движение точки по гиперсфере в четырехмерном пространстве по дугам большого радиуса, соединяющим вершины одного из правильных центросимметричных четырехмерных многогранников. Плавное движение обеспечивается выбором специальной нелинейной функции при интерполяции кватернионов, задающих положения вершин правильных многогранников. Для аналитического представления закона непрерывного движения используется оригинальное алгебраическое представление функции Хевисайда через линейную, квадратичную и иррациональную функции. Алгоритм плавного движения твердого тела через узлы однородной решетки на группе $SO(3)$ иллюстрируется анимацией, выполненной в компьютерной программе MathCad. Предложенный метод позволяет в широких пределах менять временные интервалы межузельных перемещений, а также законы движения на этих интервалах.
Translated title of the contributionSmooth movement of a rigid body in orientational space along the shortest path through the uniform lattice of the points on SO(3)
Original languageRussian
Pages (from-to)138-145
Number of pages8
JournalВестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки
Volume27
Issue number1
DOIs
Publication statusPublished - 2017

    Research areas

  • Discrete distribution on SO(3), Heaviside function, Quaternion interpolation, Regular four-dimensional polytope, Shortest paths

    Level of Research Output

  • VAK List

    ASJC Scopus subject areas

  • Fluid Flow and Transfer Processes
  • Computer Science(all)
  • Mathematics(all)

    WoS ResearchAreas Categories

  • Mathematics

    GRNTI

  • 27.00.00 MATHEMATICS

ID: 1812295