w********r
发帖数: 14958 | 1 【 以下文字转载自 Physics 讨论区 】
发信人: withourcar (注意不是老ｉｄ＂没有车＂), 信区: Physics
标 题: 需要做rigid body simulation, 请支招
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Oct 14 13:18:24 2013, 美东)
就是多个body, 之间有一些constrains, 比如joint, ball joint, friction等等。
请问，这方面流行算法有哪些？ 先谢了。 |
s********s
发帖数: 316 | |
w********r
发帖数: 14958 | 3 不用现成软件， 就是手动编成。 一个很小的系统。 |
a****g
发帖数: 460 | 4 很小的系统需要什么算法？
矩阵求逆？
可以用matlab。 |
w********r
发帖数: 14958 | 5 不明白， 码工不太懂ME.
有资料吗？
一个box, 和 两个杆，box joint连接。 杆和地面有摩擦力。
被动力怎样求？
【在 a****g 的大作中提到】
: 很小的系统需要什么算法？
: 矩阵求逆？
: 可以用matlab。
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l**********i
发帖数: 11748 | 6 有木有示意图片?
简单小系统单纯算受力的话
可以直接套用FEA的矩阵
【在 w********r 的大作中提到】
: 不明白， 码工不太懂ME.
: 有资料吗？
: 一个box, 和 两个杆，box joint连接。 杆和地面有摩擦力。
: 被动力怎样求？
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w********r
发帖数: 14958 | 7 类似图中，一般状态。
已知box的速度，角速度。 两条腿是质量为零的轻杆。
求大腿根那个ball joint上的被动力。
【在 l**********i 的大作中提到】
: 有木有示意图片?
: 简单小系统单纯算受力的话
: 可以直接套用FEA的矩阵
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M*****0
发帖数: 1061 | 8 用Matlab 里面的SimMechanics
或Adams搞定 |
l**********i
发帖数: 11748 | 9 两腿中间膝关节那个地方没有damping吧
假设没有damping
假设腿是刚体，无法压缩无法弯曲
大概原理：
用向量来搞
你先搞出来box的 路径关于时间t的一个函数
求导一次是box的 速度of t
再求导一次就是box的 加速度of t
加速度 * 质量 = 力 of t
给你任意一时间t，你就知道力了
【在 w********r 的大作中提到】
: 类似图中，一般状态。
: 已知box的速度，角速度。 两条腿是质量为零的轻杆。
: 求大腿根那个ball joint上的被动力。
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w********r
发帖数: 14958 | 10 我要知道box路径关于时间的函数， 就不用算了。 求得就是它。
simulation嘛， 就是不知道下一时刻各个部件什么状态。 求各个状态。
【在 l**********i 的大作中提到】
: 两腿中间膝关节那个地方没有damping吧
: 假设没有damping
: 假设腿是刚体，无法压缩无法弯曲
: 大概原理：
: 用向量来搞
: 你先搞出来box的 路径关于时间t的一个函数
: 求导一次是box的 速度of t
: 再求导一次就是box的 加速度of t
: 加速度 * 质量 = 力 of t
: 给你任意一时间t，你就知道力了
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l**********i
发帖数: 11748 | 11 知道速度也行
求导就是加速度了
【在 w********r 的大作中提到】
: 我要知道box路径关于时间的函数， 就不用算了。 求得就是它。
: simulation嘛， 就是不知道下一时刻各个部件什么状态。 求各个状态。
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w********r
发帖数: 14958 | 12 非也。
此时加速度与此时的速度没直接关系。
对于这样一个非线性系统，
x = [s; dot(s)] s是现在box的状态
dot(x) = F (x(t), u(t))
F不知道。 F是由系统机械原理决定， 不可能由当前速度得出。
【在 l**********i 的大作中提到】
: 知道速度也行
: 求导就是加速度了
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l**********i
发帖数: 11748 | 13 知道瞬时速度
根据几何关系和一些条件
就能求出瞬时加速度
原理就是牛顿的F=ma
以下这些方法也许会有帮助
D'Alembert's principle
Energy Method-Virtual Work
在Dynamic，Kinematic，Vibration的书里应该都有介绍
大家都常在车版灌水么
我是真心想帮你
我已经尽力了
但是能力实在有限
抱歉了
【在 w********r 的大作中提到】
: 非也。
: 此时加速度与此时的速度没直接关系。
: 对于这样一个非线性系统，
: x = [s; dot(s)] s是现在box的状态
: dot(x) = F (x(t), u(t))
: F不知道。 F是由系统机械原理决定， 不可能由当前速度得出。
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m****0
发帖数: 229 | 14 用软件算的话Adams
自己编程的话可以看看E.J. Haug, Computer-Aided Kinematics and Dynamics of
Mechanical Systems
做Multibody dynamics的模拟，难点是DAE方程的求解，不过文献挺多，纯粹刚体的话
现在已经挺成熟的了
【在 w********r 的大作中提到】
: 【 以下文字转载自 Physics 讨论区 】
: 发信人: withourcar (注意不是老ｉｄ＂没有车＂), 信区: Physics
: 标 题: 需要做rigid body simulation, 请支招
: 发信站: BBS 未名空间站 (Mon Oct 14 13:18:24 2013, 美东)
: 就是多个body, 之间有一些constrains, 比如joint, ball joint, friction等等。
: 请问，这方面流行算法有哪些？ 先谢了。
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w********r
发帖数: 14958 | 15 非常感谢。
【在 l**********i 的大作中提到】
: 知道瞬时速度
: 根据几何关系和一些条件
: 就能求出瞬时加速度
: 原理就是牛顿的F=ma
: 以下这些方法也许会有帮助
: D'Alembert's principle
: Energy Method-Virtual Work
: 在Dynamic，Kinematic，Vibration的书里应该都有介绍
: 大家都常在车版灌水么
: 我是真心想帮你
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w********r
发帖数: 14958 | 16 非常informative.
【在 m****0 的大作中提到】
: 用软件算的话Adams
: 自己编程的话可以看看E.J. Haug, Computer-Aided Kinematics and Dynamics of
: Mechanical Systems
: 做Multibody dynamics的模拟，难点是DAE方程的求解，不过文献挺多，纯粹刚体的话
: 现在已经挺成熟的了
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i*****t
发帖数: 24265 | 17
两条腿的外力F都不知道，怎么能求出被动力？
【在 w********r 的大作中提到】
: 类似图中，一般状态。
: 已知box的速度，角速度。 两条腿是质量为零的轻杆。
: 求大腿根那个ball joint上的被动力。
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i*****t
发帖数: 24265 | 18 box速度角速度都知道了，那么box的路径咋还能不知道？
【在 w********r 的大作中提到】
: 我要知道box路径关于时间的函数， 就不用算了。 求得就是它。
: simulation嘛， 就是不知道下一时刻各个部件什么状态。 求各个状态。
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w********r
发帖数: 14958 | 19 initial value problem
位置和角速度都是initial condition
【在 i*****t 的大作中提到】
: box速度角速度都知道了，那么box的路径咋还能不知道？
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i*****t
发帖数: 24265 | |
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w********r
发帖数: 14958 | 21 请问具体哪些robotics理论？
【在 i*****t 的大作中提到】
: 这个问题用robotics理论直接就解决了
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i*****t
发帖数: 24265 | 22 最基本的课本找来，然后看看dynamics那章就行了
【在 w********r 的大作中提到】
: 请问具体哪些robotics理论？
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w********r
发帖数: 14958 | 23 我去看看。 谢谢
【在 i*****t 的大作中提到】
: 最基本的课本找来，然后看看dynamics那章就行了
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i*****t
发帖数: 24265 | 24 不谢，如果想用现成的软件快速省事，直接上ODE或bullet
【在 w********r 的大作中提到】
: 我去看看。 谢谢
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a****g
发帖数: 460 | 25 码工搞机工的dynamic？
请个一，二年级的phd学生帮你把ODE列出来，你来码吧。
两条腿质量为零的假设不实际吧？
腿没质量，那么只有一个刚体了六个自由度了？
另外，两脚跟周围有约束嘛？屁股下有座位吗？
【在 w********r 的大作中提到】
: 类似图中，一般状态。
: 已知box的速度，角速度。 两条腿是质量为零的轻杆。
: 求大腿根那个ball joint上的被动力。
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w********r
发帖数: 14958 | 26 码工也可以搞算法。 直立行走，机工的行吗？
这个model肯定有现成办法弄。
两条腿质量为零，是对真腿的简化。 控制真腿，来实现这个假腿。
就一个刚体， 但状态空间有12个自由度。
脚周围只有摩擦力约束，和转动摩擦约束。
【在 a****g 的大作中提到】
: 码工搞机工的dynamic？
: 请个一，二年级的phd学生帮你把ODE列出来，你来码吧。
: 两条腿质量为零的假设不实际吧？
: 腿没质量，那么只有一个刚体了六个自由度了？
: 另外，两脚跟周围有约束嘛？屁股下有座位吗？
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i*****t
发帖数: 24265 | 27 1 码工编程的搞ODE(open dynamic engine)和bullet这种正合适，反正不用关心具体物
理细节，会编程几个小时就搞定
2 如果腿作为驱动力，则可以忽略其质量
【在 w********r 的大作中提到】
: 码工也可以搞算法。 直立行走，机工的行吗？
: 这个model肯定有现成办法弄。
: 两条腿质量为零，是对真腿的简化。 控制真腿，来实现这个假腿。
: 就一个刚体， 但状态空间有12个自由度。
: 脚周围只有摩擦力约束，和转动摩擦约束。
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l**********i
发帖数: 11748 | 28 要是这样的话
就算考虑腿的质量转动惯量，damping factor还有stiffness
考虑脚与地，髋关节的摩擦
也不会使问题更复杂
因为generalized解法里这些因素都包括了
只要列出式子，码一下就行了
【在 w********r 的大作中提到】
: 码工也可以搞算法。 直立行走，机工的行吗？
: 这个model肯定有现成办法弄。
: 两条腿质量为零，是对真腿的简化。 控制真腿，来实现这个假腿。
: 就一个刚体， 但状态空间有12个自由度。
: 脚周围只有摩擦力约束，和转动摩擦约束。
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