铰接体算法

已知关节力矩求关节加速度的 O(n) 递推算法，正动力学的经典解法

Roy Featherstone 1983 年在 IJRR 论文中提出，也叫 Featherstone 算法。它解决正动力学：给定关节角、关节速度和关节力矩，求关节加速度。ABA 引入「铰接体惯量」，即某个连杆连同它外侧所有连杆作为一个带关节的整体所表现出的惯性，沿运动链先由根向外算速度、再由外向内累积铰接体惯量、最后由内向外算加速度，计算量只随关节数 n 线性增长。Pinocchio 等刚体动力学库都实现了它。

例子仿真一台 7 轴机械臂的每个时间步：已知当前关节角、速度和电机输出力矩，调用 ABA（例如 Pinocchio 的 aba 函数）得到关节加速度，再做数值积分得到下一时刻的状态。

也叫

Featherstone 算法、关节体算法、Articulated-Body Algorithm、Featherstone's Algorithm

相关

正动力学、复合刚体算法、递归牛顿-欧拉算法、空间向量代数、质量矩阵、物理引擎

来源

Featherstone: The Calculation of Robot Dynamics Using Articulated-Body Inertias (IJRR, 1983)
Wikipedia: Featherstone's algorithm
Pinocchio GitHub README