datetime:2025/12/28 12:25
author:nzb
该项目来源于mujoco_learning
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加载模型
mujoco.MjModel.from_xml_path
数据结构
mjModel，用来存储模型文件信息mjData，用来存储仿真数据
仿真运行接口
mj_step
- 前向动力学（计算加速度
qacc） - 数值积分（更新状态
qpos,qvel） - 处理碰撞和约束
- 更新传感器数据
mj_step1
- 计算当前状态下的广义加速度 (
qacc) - 处理碰撞检测，但不应用约束
mj_step2
- 应用用户设置的
ctrl和xfrc_applied - 处理约束（接触力、关节限位等）
- 数值积分更新状态 (
qpos,qvel) - 更新仿真时间
d->time
mj_forward
前向动力学，但不推进仿真时间
给定关节位置(qpos)、速度(qvel)和关节力矩(τ)，计算关节加速度(qacc)
mj_inverse
给定关节位置(qpos)、速度(qvel)、加速度(qacc)，计算所需的关节力矩(τ)
import time
import math
import mujoco
import mujoco.viewer
m = mujoco.MjModel.from_xml_path('../API-MJCF/pointer.xml')
d = mujoco.MjData(m)
with mujoco.viewer.launch_passive(m, d) as viewer:
# Close the viewer automatically after 30 wall-seconds.
start = time.time()
cnt = 0
while viewer.is_running() and time.time() - start < 30:
step_start = time.time()
'''测试step '''
# 这是一个数组，表示执行器的控制信号。在MuJoCo中，执行器可以是电机、位置伺服等。给d.ctrl赋值就是设置执行器的控制输入。例如，d.ctrl[0] = math.sin(cnt)就是让第一个执行器按照正弦波变化。
# d.ctrl[1] = math.sin(cnt)
# 自动完成：前向动力学 → 积分 → 更新状态
# mujoco.mj_step(m, d)
'''测试step1 step2 '''
# 可以在两个阶段之间修改数据,需要中间干预的高级控制
# mujoco.mj_step1(m, d)
# d.ctrl[1] = math.sin(cnt)
# mujoco.mj_step2(m, d)
'''测试forward '''
# d.ctrl[0] = math.sin(cnt)
# # d.qpos[0] = math.sin(cnt) # 直接设定模型位置,用于：重置状态、设置初始位置、强制位置,注意：这跳过了物理规律！
# mujoco.mj_forward(m, d)
# print("qvel:",d.qvel)
# print("qacc:",d.qacc)
# print("qpos:",d.qpos)
'''测试inverse '''
d.qacc[0] = math.sin(cnt)
d.qpos[0] = 0
d.qvel[0] = 0
mujoco.mj_inverse(m, d)
# d.qfrc_inverse - 产生指定加速度所需的力,已知运动求所需的控制力（逆向问题）
print("qfrc_inverse",d.qfrc_inverse)
cnt += 0.01
# Example modification of a viewer option: toggle contact points every two seconds.
with viewer.lock():
viewer.opt.flags[mujoco.mjtVisFlag.mjVIS_CONTACTPOINT] = int(d.time % 2)
# Pick up changes to the physics state, apply perturbations, update options from GUI.
viewer.sync()
# Rudimentary time keeping, will drift relative to wall clock.
time_until_next_step = m.opt.timestep - (time.time() - step_start)
if time_until_next_step > 0:
time.sleep(time_until_next_step)
<mujoco>
<compiler angle="radian" meshdir="meshes" autolimits="true" />
<option timestep="0.002" gravity="0 0 -9.81" integrator="implicitfast" density="1.225" viscosity="1.8e-5" />
<asset>
<mesh name="tetrahedron" vertex="0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1" />
<texture type="skybox" file="../MJCF/asset/desert.png"
gridsize="3 4" gridlayout=".U..LFRB.D.." />
<texture name="plane" type="2d" builtin="checker" rgb1=".1 .1 .1" rgb2=".9 .9 .9"
width="512" height="512" mark="cross" markrgb=".8 .8 .8" />
<material name="plane" reflectance="0.3" texture="plane" texrepeat="1 1" texuniform="true" />
</asset>
<worldbody>
<geom name="floor" pos="0 0 0" size="0 0 .25" type="plane" material="plane"
condim="3" />
<light directional="true" ambient=".3 .3 .3" pos="30 30 30" dir="0 -.5 -1"
diffuse=".5 .5 .5" specular=".5 .5 .5" />
<body name="base" pos="0 0 0" >
<geom type="cylinder" mass="100" size="0.05 0.5" rgba=".2 .2 .2 1" />
<body name="pointer" pos="0 0 0.51">
<joint type="hinge" name="pivot" pos="0 0 0" axis="0 0 1" damping="0"
frictionloss="0" stiffness="0" />
<geom type="capsule" mass="0.01" fromto="0 0 0 0.2 0 0" size="0.01"
rgba="0.8 0.2 0.2 0.5" />
<site name="imu" pos="0.05 0 0.02" size="0.02" rgba="0 0 1 .5"/>
<camera name="this_camera" mode="fixed" pos="0.4 0 0.1" euler="0 1.2 1.57" principalpixel="50 50" focalpixel="1080 1920" sensorsize="4 4" resolution="1280 1080"/>
</body>
</body>
<body>
</body>
</worldbody>
<actuator>
<motor name="motor" joint="pivot"/>
<velocity name="vel" joint="pivot" kv="10"/>
</actuator>
<sensor>
<framequat name='quat' objtype='site' objname='imu' />
<gyro name='ang_vel' site='imu' />
<accelerometer name="accel" site="imu" />
<jointpos name='pivot_p' joint='pivot' />
<jointvel name='pivot_v' joint='pivot' />
<framelinvel name="linvel" objtype="site" objname="imu"/>
</sensor>
</mujoco>