一种用于带正则化摩擦的柔顺接触仿真的过渡感知方法
摘要
带摩擦接触的多体仿真在过去三十年中一直是一个具有挑战性的研究课题。刚体假设常用于近似接触物理，并与库仑摩擦一起导致难以求解的非线性互补问题（NCP）。另一方面，机器人夹爪常引入显著的柔顺性。柔顺接触结合正则化摩擦可完全用常微分方程建模，避免 NCP 求解。不幸的是，正则化摩擦引入了高频刚性动力学，甚至隐式方法也难以处理这些系统，尤其在滑-粘过渡期间。为改进隐式积分对这些系统的性能，我们引入过渡感知线搜索（TALS），其极大改善了隐式积分器所执行牛顿-拉夫逊迭代的收敛性。我们发现 TALS 与半隐式积分配合最佳，但法向柔顺性的显式处理可能存在问题。为此，我们开发了过渡感知修正半隐式（TAMSI）积分器，其计算成本与半隐式方法相近，但隐式耦合柔顺接触力，从而得出更鲁棒的方法。我们评估了 TAMSI 的鲁棒性、精度和性能，并在相关 sim-to-real 操作任务中展示了我们的方法。
引用
@article{arxiv.1909.05700,
title = {A Transition-Aware Method for the Simulation of Compliant Contact with Regularized Friction},
author = {Alejandro M. Castro and Ante Qu and Naveen Kuppuswamy and Alex Alspach and Michael Sherman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.05700},
year = {2020}
}
备注
Published in IEEE RA-L and accepted to ICRA 2020. The first two authors contributed equally to this work. Copyright 2020 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media. The supplemental video is available publicly at https://youtu.be/p2p0Z1Bf91Y . 8 pages with 9 figures