MuJoCo多关节动力学物理引擎

联合创作 · 2023-09-27 18:58

MuJoCo 全称 Multi-Joint dynamics with Contact (接触型多关节动力学),它是一个模拟接触周围环境的多关节运动的物理引擎,可用于机器人动作、生物力学、图形和动画、机器学习等领域。

MuJoCo 的核心引擎是用 C 语言编写的,因此可以轻松移植到各种架构。作为机器人研究领域的重要工具,MuJoCo 具备强大的场景描述能力,并包含真实世界机器人组件的各种元素,如等式约束、动作捕捉标记、肌腱、执行器和传感器。

主要特性:

  • 在广义的坐标下模拟,避免出现关节违规
  • 即使存在接触,也能很好地定义逆动力学
  • 通过凸优面化来统一连续时间的公式化约束
  • 约束包括软接触、限制、干摩擦、等式约束
  • 可以模拟粒子系统、布料、绳索和软物体的
  • 执行器,包括电机、气缸、肌肉、肌腱、曲柄滑块
  • 可选择牛顿、共轭梯度或投影高斯-赛德尔求解器
  • 选择金字塔形或椭圆形摩擦锥,密集或稀疏的 Jacobians 矩阵
  • 可选择 Euler 或 Runge-Kutta 数值积分器
  • 多线程采样和有限差分近似
  • 直观的 XML 模型格式(称为 MJCF)和内置模型编译器
  • 具有 OpenGL 交互式 3D 可视化功能的跨平台 GUI
  • 运行时模块用 ANSI C 编写并手动调整以提高性能
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