Pinocchio - Rigid multi-body dynamics in C++ and Python

2023-12-17 17:41:16

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前言

Pinocchio 是一个用于动态计算的 C++ 库,侧重于机器人、计算机动画和生物力学应用。
它基于 Featherstone 在其著作中正式提出的动态多体计算。
该软件附带一个 python 封装和可视化工具。


一、库特征

实现了以下算法

  • 递归牛顿-欧拉算法(RNEA,即逆动力学算法)
  • 复合刚体算法(CRBA,即广义惯性矩阵)
  • 惯性矩阵的稀疏乔尔斯基分解(用于受约束正向动力学解析)
  • 置放雅各比(即从配置速度到末端执行器空间速度的应用),以及身体置放、速度和加速度的计算。
  • 质量中心及其雅各布
  • 模型可通过 URDF 格式解析。实现了以下关节模型
  • 旋转 X、Y、Z(优化),与笛卡尔方向不对齐
  • 棱柱 X、Y、Z
  • 双曲线(四元数表示法)
  • 自由(即无约束,适用于人形机器人等移动机器人--旋转使用四元数表示法)

建议使用教程(请参阅页面顶部菜单中的相应项目):在 20 个小时的工作中生成第一个仿人行走机器人,同时了解 Python、Pinocchio 界面、逆运动学和 LQR。

二、安装 Pinocchio

2.1 安装

???如果您从未添加过 robotpkg 的软件仓库,现在就添加吧:

sudo tee /etc/apt/sources.list.d/robotpkg.list <<EOF
deb [arch=amd64] http://robotpkg.openrobots.org/packages/debian/pub $(lsb_release -sc) robotpkg
EOF

curl http://robotpkg.openrobots.org/packages/debian/robotpkg.key | sudo apt-key add -
sudo apt update

Pinocchio 及其依赖项的安装通过以下命令行完成:?

 sudo apt install -qqy robotpkg-py3*-pinocchio

它将安装所有系统和其他所需的依赖项。

2.2 配置环境变量

所有软件包都将安装在 /opt/openrobots 目录下。要使用已安装的库和程序,必须配置 PATH、PKG_CONFIG_PATH、PYTHONPATH 和其他类似的环境变量,使其指向该目录。例如

export PATH=/opt/openrobots/bin:$PATH
export PKG_CONFIG_PATH=/opt/openrobots/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/openrobots/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export PYTHONPATH=/opt/openrobots/lib/python3.10/site-packages:$PYTHONPATH # Adapt your desired python version here
export CMAKE_PREFIX_PATH=/opt/openrobots:$CMAKE_PREFIX_PATH

您可以直接将这些行添加到 $HOME/.bashrc 中,以实现持久配置。

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_46300916/article/details/135046390
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