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CENIC:面向接触场景的凸性误差可控数值积分

机器人学 2025-11-13 v1 计算工程、金融与科学 计算物理

摘要

当前先进的机器人仿真器 operate in离散时间。这需要用户选择时间步长,这既关键又具挑战性:大步长会产生非物理性 artifacts,而小步长会导致仿真运行缓慢。连续时间误差可控积分通过自动调整时间步长以实现所需精度,避免了此类问题。但现有误差可控积分器难以处理接触的刚性动力学,无法满足现代机器人工作流程的速度和可扩展性要求。我们提出CENIC,一种新的连续时间积分器,将最新的凸性时序和误差可控积分的最新进展结合起来,继承了连续积分和离散时序 stepping的优势。CENIC在与MuJoCo、Drake和Isaac Sim等离散时间机器人仿真器相当的快速实时速率下运行,同时也提供了对精度和收敛性的保证。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.08771,
  title  = {CENIC: Convex Error-controlled Numerical Integration for Contact},
  author = {Vince Kurtz and Alejandro Castro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08771},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages with 19 figures. Submitted to IEEE Transactions on Robotics (T-RO). The supplemental video is available publicly at https://www.youtube.com/watch?v=9ZZ15MfCgtI