Simscape Mutibody Modeling学习--碰撞接触与反应(1)

1、前记：先在此处贴上收集到有关Simscape Mutibody 接触力建模的有用资料，后面系列逐渐展开。

原本在做Baxter机器人碰撞检测的时候，是参照官网这篇https://www.mathworks.com/help/robotics/examples/perform-safe-trajectory-tracking.html文章里面的方法【在手臂末端与障碍物之间建立一个弹性阻尼系统...】做的仿真，当时在复现的时候还厚着脸皮请教了Mathworks 机器人组的应用工程师Sebastian Castro，超爱他网络研讨会的视频【https://www.mathworks.com/videos/matlab-and-simulink-robotics-arena-introduction-to-contact-modeling-part-2-1502716250563.html】。在他的帮助下解决了一些问题，就是下面的“穿墙而过”变为左边的四个时间戳的碰撞接触停止，基本复现了官网的一个案例。

后面他还建议我使用 Contact_Force_Libray库来实现碰撞仿真，不过由于种种原因并没花时间去做【其实就是懒，就是太年轻了，抠鼻^-^//】。出来混，在此处落地生个根好还上那笔风流债。

2、前期准备与相关链接：

（1）在matlab 2018a中安装了必要的工具箱Simscape系列（一般在命令行窗口输入ver可以查找所有安装的工具箱）。

（2）关于碰撞反应视频学习：在上面已经给出，Sebastian Castro下面的那个！

（3）在Simulink中进行多体建模：https://ww2.mathworks.cn/videos/multibody-simulation-with-simmechanics-81877.html

（4）多体升降机的例子，(3)视频中的，https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/fileexchange/36553-scissor-lift-model-in-simscape-multibody，根据自己的Matlab版本进行下载学习。

（5）Simscape Multibody Parts Library下载，部件库：https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/fileexchange/36536-simscape-multibody-parts-library，同样根据版本下载，高版本的可以兼容低版本的，可以不用在意。

（6）接触力库（Simscape Multibody Contact Forces Library）：https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/fileexchange/47417-simscape-multibody-contact-forces-library，根据版本下载。里面的案例可以打开运行，开始学习。

（7）官网上的技术博客：https://blogs.mathworks.com/racing-lounge/2017/09/12/introduction-to-contact-modeling/?fbclid=IwAR3f38dM3bgw13qDZzNzu7ZSBlA3kMHNHY-q2zeajAMGNz-Y32XwRduOsCE

（8）如何设置接触力中的刚度和阻尼系数：https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/516756-how-do-i-determine-stiffness-and-damping-parameters-for-contact-forces-in-simulink?fbclid=IwAR2VEzLO4_BlQ5poHjIshnUYr-BxkCZGTREbLvgUDllpCfwTE7kNjk8XRtY

（9）上面（8）的参数设置不正确，有时候可能导致物体之间还是相互穿透：https://www.mathworks.com/matlabcentral/answers/516756-how-do-i-determine-stiffness-and-damping-parameters-for-contact-forces-in-simulink?fbclid=IwAR2VEzLO4_BlQ5poHjIshnUYr-BxkCZGTREbLvgUDllpCfwTE7kNjk8XRtY

（10）官方文档：https://www.mathworks.com/help/physmod/sm/ug/modeling-contact-force-between-two-solids.html?s_tid=answers_rc2-3_p6_Topic

这两天开始学习了下，按照（6）里面的demo，实现了一个简化版的抓取和放置（左）。决定实现PUMA560的抓取和放置的时候（右），抓手抓取的时候总是出现错误，还没找到原因。

小例子：

3、后记：由于Gazebo和Verp中由于自身集成了ODE, Bullet等物理引擎，实现上面的碰撞接触和反应仿真好像更简单。了解的不多就不介绍了。

Gazebo：https://zhuanlan.zhihu.com/p/94575932

http://gazebosim.org/tutorials

Verp：https://zhuanlan.zhihu.com/p/32788790

下面这个就是我直接在Gazebo中拖进的桌子和障碍物方块来进行仿真的，Baxter机器人的运动用的是Simulink向ROS Master发送的关节位置数据。【不晓得是不是我的虚拟机运行的慢，感觉碰撞反应轻飘飘的不是很真实，是不是要设置一些参数啊？】

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