碰撞冲击

两个物体相撞时，极短时间内出现很大接触力、使速度突变的过程。

冲击指两个物体碰撞时，力在极短时间里升到很大，速度随之几乎瞬间改变。刚体仿真和控制里常把它当作瞬时事件：冲量（力对时间的积分）等于动量变化，再用恢复系数 e 决定反弹多少，e=0 完全不弹，e=1 没有能量损失。机器人里冲击很常见：足式机器人每步落地、跳跃着陆、机械臂撞到人或桌面。峰值冲击力可能损坏减速器和传感器，也会让脚打滑、控制失稳。硬件上靠降低折算到输出端的电机惯量、提高反驱性来缓冲；Wensing 等人 2017 年为 MIT Cheetah 提出冲击缓解因子（IMF）量化这种能力，该机器人跳跃步态奔跑时接触时间短至 85 ms、峰值力超过 450 N。

例子1 kg 的球以 2 m/s 竖直落地，恢复系数 0.5，就以 1 m/s 反弹；动量从 −2 变为 +1 kg·m/s，冲量 3 N·s，若接触只持续 10 ms，平均接触力约 300 N，约为球重的 30 倍。

也叫

冲击、撞击、碰撞、Collision Impact

相关

恢复系数、反驱性、反射惯量、准直驱、接触模型、地面反作用力

来源

Wikipedia: Impact (mechanics)
Wikipedia: Coefficient of restitution
Wensing et al. 2017, Proprioceptive Actuator Design in the MIT Cheetah: Impact Mitigation and High-Bandwidth Physical Interaction（IEEE T-RO）