在drake中模拟弹性碰撞

Question

我正在尝试在drake中模拟一个弹性弹跳球。然而，我还没有想出如何为我加载的urdf模型设置恢复系数之类的东西。drake是否支持点接触模型的弹性碰撞？如果是，我如何设置相应的参数？

编辑:我已经尝试过用plant.set_penetration_allowance(0.0001)设置渗透限制，但我得到了以下错误：AttributeError: 'MultibodyPlant_[float]' object has no attribute 'set_penetration_allowance'。但由于它模拟了一个严重阻尼的系统，我认为它无论如何都不会对我的问题有所帮助。

我当前的代码如下所示：

plane_friction_coef = CoulombFriction(static_friction=1.0, dynamic_friction=1.0)

# generate the diagram of the system
builder = DiagramBuilder()
plant, scene_graph = AddMultibodyPlantSceneGraph(builder, time_step=0.0)
parser = Parser(plant=plant)

# connect to Drake Visualizer
lcm = DrakeLcm()
ConnectDrakeVisualizer(builder, scene_graph, lcm=lcm)

# add plane to plant
X_WP = xyz_rpy_deg(xyz=[0, 0, 0], rpy_deg=[0,0,0])  # offset and orientation of plane wrt. 
world frame
plant.RegisterVisualGeometry(plant.world_body(), X_BG=X_WP, shape=HalfSpace(),
                             name='InclinedPlaneVisualGeometry', 
                             diffuse_color=np.array([1, 1, 1, 0.999]))
plant.RegisterCollisionGeometry(plant.world_body(), X_BG=X_WP, shape=HalfSpace(),
                                name='InclinedPlaneCollisionGeometry',
                                coulomb_friction=plane_friction_coef)
# set gravity in world
plant.mutable_gravity_field().set_gravity_vector(gravity_vec)

# add object from sdf or urdf file
my_object = parser.AddModelFromFile(obj_file_path, model_name='my_object')

plant.Finalize()

# add a logger
logger = LogOutput(plant.get_state_output_port(), builder)
logger.set_name('logger')
logger.set_publish_period(1 / recording_rate)

# build diagram and set its context
diagram = builder.Build()
diagram_context = diagram.CreateDefaultContext()
plant_context = diagram.GetMutableSubsystemContext(plant, diagram_context)
plant.SetPositionsAndVelocities(plant_context, gen_pos)

# start simulation
simulator = Simulator(diagram, diagram_context)
simulator.Initialize()
simulator.set_target_realtime_rate(1)
simulator.AdvanceTo(sim_time)
time_log = logger.sample_times()
state_log = logger.data()

我加载的urdf文件如下所示：

<?xml version="1.0"?>
<robot name="my_ball">
  <material name="Black">
    <color rgba="0.0 0.0 0.0 1.0"/>
  </material>
  <link name="base_link">
    <inertial>
      <origin rpy="0 0 0" xyz="0.0 0.0 0.0"/>
      <mass value="5"/>
      <inertia ixx="0.05" ixy="0" ixz="0" iyy="0.05" iyz="0" izz="0.05"/>
    </inertial>
    <visual>
      <geometry>
        <sphere radius="0.2"/>
      </geometry>
      <material name="Black"/>
    </visual>

    <collision name='collision'>
     <geometry>
       <sphere radius="0.2"/>
     </geometry>

    <drake:proximity_properties>
     <drake:mu_dynamic value="1.0" />
     <drake:mu_static value="1.0" />
    </drake:proximity_properties>
   </collision>
  </link>
</robot>

Answer 1

尼古拉斯

不，目前我们不支持弹性碰撞，因为我们将精力集中在慢慢接近接触面上，因为这是操纵应用程序的情况。当我们的contact solver成熟时，我们肯定会支持这一点。

也就是说，目前还不支持为您的模型指定恢复系数。

最好的解决方案将取决于您的特定问题。这是一个垂直弹跳的球吗？摩擦重要吗？(例如，球也可以水平移动吗？)这是2D还是3D情况？

从简单到复杂，我建议：

如果是一个垂直弹跳的球，1个自由度，那么我建议用手在LeafSystem中写一个动力学。

• “事件驱动”混合模型也是可能的。然后，通过MBP端口MBP::get_applied_spatial_force_input_port().

连接所施加的力

我希望这能帮到你。