准静态假设

假设运动足够慢，忽略惯性力，每一刻都按力平衡来分析。

准静态假设是机器人操作分析里常用的简化：物体的速度和加速度都很小，惯性力（质量乘加速度那一项）可以忽略，于是每一时刻外力与接触力都处于平衡，动力学方程退化成静力平衡，即所有力与力矩之和为零。Lynch 与 Park 的教材《Modern Robotics》在抓取与操作一章就用它分析托、夹、推等任务。好处是不必对动力学做时间积分，只需判断每个接触是黏住还是打滑、接触力是否落在摩擦锥（摩擦力允许的范围）内，慢速推物体、插装和抓取稳定性分析大多基于它。代价是动作一快就失效：甩、抛、快速翻转这类动态操作必须回到完整的刚体动力学。

例子「米尺把戏」：用两根食指水平托住一根长尺，慢慢把两指并拢，尺子会先在一根手指上滑、再在两根上一起滑，质心始终留在两指之间，尺子不会掉；按准静态力平衡就能预测哪根手指打滑。手指动得太快时这个分析不再成立，尺子会掉。

也叫

准静态近似、准静态模型、Quasistatic Approximation

相关

静力学、刚体动力学、库仑摩擦、摩擦锥、非抓取操作、打滑

来源

Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control (Lynch & Park), Ch.12 Grasping and Manipulation
Robotic Manipulation (Russ Tedrake, MIT): Force Control