基于优化几何计算的软体机器人碰撞感知快速仿真
机器人学
2022-08-02 v2
摘要
软体机器人因其机械柔顺性能够与环境安全交互。在现代软体机器人设计中，自碰撞也被用来提升其在不同任务中的性能。然而，开发一个能够良好处理碰撞响应且高效可靠的仿真器，仍是软体机器人研究中的一项挑战性任务。本文提出了一种基于几何优化的碰撞感知仿真器，其中我们开发了一种结合超弹性材料特性的高效且真实的碰撞检测/响应模型。软体机器人的驱动变形与碰撞响应均被表述为基于几何的目标。通过最小化基于几何的目标函数，可获得软体机器人的无碰撞构型。与基于有限元分析(FEA)的物理仿真不同，所提出的流程计算成本大幅降低。此外，采用自适应重网格化，以在处理具有大体积变化的软体机器人时改善收敛性。我们在不同软体机器人上进行了实验测试，以验证我们方法的性能。
引用
@article{arxiv.2203.02054,
title = {Collision-Aware Fast Simulation for Soft Robots by Optimization-Based Geometric Computing},
author = {Guoxin Fang and Yingjun Tian and Andrew Weightman and Charlie C. L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02054},
year = {2022}
}