刚体动力学

Rigid Body Dynamics常用

研究力和力矩如何让一个或多个相连刚体产生加速与转动。

刚体动力学研究一个或多个用关节相连的刚体，在外力和力矩作用下如何运动。单个刚体遵循牛顿-欧拉方程：F=ma 管平移（F 为合力，m 为质量，a 为质心加速度），τ=Iα+ω×(Iω) 管转动（τ 为合力矩，I 为惯性张量，α 为角加速度，ω 为角速度）。机械臂这类多刚体系统通常写成 M(q)q̈+c(q,q̇)+g(q)=τ：q 是关节角，M 是质量矩阵，c 是科里奥利力与离心力项，g 是重力项，τ 是关节力矩。已知力矩求运动叫正动力学，物理仿真器每一步都在算；已知运动求力矩叫逆动力学，用于力矩控制和重力补偿。Featherstone 的《Rigid Body Dynamics Algorithms》是标准参考，MuJoCo 的相关算法即基于它。