基于罚函数的刚体相互作用数值表征及其在机器人抓取仿真中的应用

本文提出了一种数值描述刚体间相互作用的新方法，特别关注机器人抓取。一些更常用的解决此类问题的方法依赖于满足一组严格约束，这些约束描述了实践中此类相互作用的预期物理现实。然而，在数值环境中应用基于约束的方法可能导致有问题的构型，例如不同物体所占体积可能重叠。此类情形超出基于约束方法的可容许构型范围，其发生通常导致无意义的仿真结果。我们提出一种方法，承认此类情况发生的可能性同时抑制其发生。这是通过采用基于罚函数的方法实现的，并借助机械阻抗概念推断适当的反作用力。数值仿真结果说明了所提方法的有效性。