⚛️ 物理仿真¶
OrcaGym 的物理仿真基于 MuJoCo 引擎，提供了高精度的刚体动力学和约束求解。
完整可运行代码见 OrcaPlayground examples/euler/。
章节导航¶
- 🔧 MuJoCo 后端 — 模型加载、求解器配置、步进控制
- 📐 状态管理 — qpos/qvel/qacc、状态设置与读取
- 💥 接触与力 — 接触检测、力查询、外力注入
- 🔄 外力应用与 IK — 外力施加、状态写入、雅可比、逆运动学
- 🔗 等式约束 — WELD/CONNECT 约束、mocap 锚定、抓取操作
- 🧤 软体与柔性体 — MuJoCo Flex 系统（实验性）
快速参考¶
| 操作 | API | 说明 |
|---|---|---|
| 步进+同步（推荐） | env.do_simulation(ctrl, n) |
原子操作，自动同步 data |
| 推进 n 步物理 | env.mj_step(n) |
执行 n 次物理步进 |
| 前向更新 | env.mj_forward() |
刷新派生量（body 位姿、传感器） |
| 同步视图 | env._sync_view() |
内部方法，do_simulation() 已自动同步，公共用户通常无需手动调用 |
| 雅可比矩阵 | env.mj_jacBody(jacp, jacr, name) |
位置/旋转雅可比 |
| Site 雅可比 | env.mj_jacSite(jacp, jacr, name) |
Site 点雅可比 |
| 施加外力 | env.apply_body_force(name, f, τ) |
对 body 施加力/力矩 |
| 清除外力 | env.clear_body_force(name) |
清除指定 body 的外力 |
| 清除全部力 | env.clear_all_forces() |
清除所有外力 |
| 设置摩擦 | env.set_geom_friction({name: arr}) |
设置 geom 摩擦系数 |
| 设置 mocap | env.set_mocap_pos_and_quat({name: {...}}) |
设置 mocap body 位姿 |
| 设置求解器 | env.sim_config.timestep = 0.002 |
时间步长配置 |
物理引擎关键参数¶
通过 env.sim_config 配置：
| 参数 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
timestep |
0.001 (G1) / 0.002 | 物理仿真步长（秒） |
iterations |
100 | 求解器迭代次数 |
integrator |
0 (Euler) | 积分器类型（0=Euler, 1=RK4） |
gravity |
[0, 0, -9.81] |
重力向量 |
G1 人形机器人标准配置¶
G1 Euler 示例（Lesson 4-9）使用以下标准参数：
| 参数 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
time_step |
0.001s | 物理步长 1ms（MuJoCo 1000Hz） |
frame_skip |
20 | 每控制周期 20 物理步 |
dt |
0.02s | 控制频率 50Hz |
integrator |
0 (Euler) | 半隐式 Euler 积分 |