机器人仿真的端到端高效可微分方法
机器人学
2025-05-21 v2
摘要
过去几年中，机器人仿真器在效率和可扩展性方面取得了显著提高，能够在数小时内生成多年模拟数据。然而，高效且准确地计算仿真导数仍是一个开放挑战，这可能显著提升强化学习和轨迹优化算法的收敛速度，尤其是涉及物理接触相互作用的问题。本文通过引入一种统一且高效的算法解决方案来计算机器人仿真器的解析导数。该方法考虑了碰撞和摩擦阶段，既考虑了其内在的非光滑性，又利用了基于多刚体系统所产生的稀疏性。这些导数已实现为C++代码，并计划在Simple仿真器中开源。它们展示了从5微秒（7自由度操作臂）到95微秒（36自由度人形机器人）的业界最佳时延，至少以100倍的性能优于其他解决方案。
引用
@article{arxiv.2409.07107,
title = {End-to-End and Highly-Efficient Differentiable Simulation for Robotics},
author = {Quentin Le Lidec and Louis Montaut and Yann de Mont-Marin and Fabian Schramm and Justin Carpentier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.07107},
year = {2025}
}