tidsparametrering

Tidsparametrering är processen att tilldela en tidsvariabel till punkter längs en geometrisk bana, så att den från ett statiskt kurv- eller ruttobjekt blir en tidsmässigt definierad trajektori. Vanligtvis betecknas tiden som t, och banans punkter s används tillsammans med en hastighets- eller tidsprofil för att beskriva hur trajektori rör sig i tiden. Tidsparametrering är central när rörelse och dynamik ska stämma överens med fysiska krav såsom maximala hastigheter och accelerationer.

I praktiken innebär tidsparametrering att bestämma en hastighetsprofil v(t) eller en funktionssättning s(t) längs banan. Den ska vara monoton och följa eventuella begränsningar som bränsleförbrukning, mekaniska gränser eller komfort. Ibland krävs en tidsoptimering för att minimera total tid, eller en jämnare profil för att undvika onödiga accelerationer.

Vanliga metoder inkluderar uniform tidsparametrering (konstant hastighet längs banan), avståndsbaserad parametering (hastigheten styrs av banans lokala lutning eller kravnivåer), och dynamikbaserad tidsparametrering som tar hänsyn till v, a och ibland jerk. En vanlig arbetsflödesprincip är att först beräkna en geometrisk bana och sedan tilldela en tidsmässig parametrisering via tids-skalning eller hastighetsprofil, ibland med framåtblickande och bakåtblickande beräkningar för att uppfylla gränser.

Tidsparametrering används inom robotik och fordonsteknik för att få realistiska och säkra rörelser, inom datorgrafik och animering för naturlig takt, samt i biomekanik där rörelsemönster kopplas till tid. Relationen till arc-length parametrering är att den senare ger en konstant hastighet längs banan, medan tidsparametrering i stället prioriterar tidsbaserade krav och dynamiska begränsningar.