基于平面非凸接触的刚体运动建模与预测
机器人学
2020-10-08 v1
摘要
我们提出了一种通过动态仿真进行运动预测的原则性方法，用于具有相互间歇接触的刚体，其中接触区域为平面非凸接触块。此类方法在机器人操作的规划与控制中十分有用。平面非凸接触块可以是拓扑连通集或拓扑不连通集。大多数刚体动态仿真工作假设物体间的接触为点接触，这在许多应用中可能并不成立。本文利用接触块的凸包，基于我们近期关于凸接触块刚体仿真的工作，对具有平面非凸接触块的物体运动进行仿真。我们构建了一个离散时间混合互补问题，在其中同时求解接触检测与运动方程的积分。我们同时求解每个接触块的等效接触点（ECP）与接触冲量以及物体状态（即构型与速度）。我们证明，尽管我们用等效点表示块接触，但我们用于强制非穿透约束的模型确保了接触刚体之间不存在人为穿透。我们提供了经验证据，表明我们的方法能够无缝捕捉不同接触模式（如块接触、多点或单点接触）之间的转换。
引用
@article{arxiv.2010.03170,
title = {Modeling and Prediction of Rigid Body Motion with Planar Non-Convex Contact},
author = {Jiayin Xie and Nilanjan Chakraborty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.03170},
year = {2020}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1904.07723