关节力旋量传感器

关节力旋量传感器#

JointWrenchSensor 报告每个所选关节体刚体的父关节处传入的反作用力旋量。力 [N] 和力矩 [N·m] 分别提供，各条目按 body_names 排列。

力旋量约定#

incoming_joint_frame 约定在子侧关节锚点处、以子侧关节坐标系表示力旋量。这与安装在关节处的六轴力/力矩传感器的位置相符。各后端实现会将求解器原生输出转换为这一统一约定。

PhysX 的 get_link_incoming_joint_force() 返回的力旋量已经以子侧关节坐标系表示，并以其锚点为参考点，因此 PhysX 传感器直接提供这些分量。再次应用 USD 的 localPos1 和 localRot1 会重复平移和旋转该力旋量。

配置传感器#

将 prim_path 设为关节体根节点。报告的刚体范围取决于物理后端：

  • PhysX 和 OVPhysX 报告所有关节体连杆，包括根连杆。

  • Newton 报告关节体树中每个非自由关节的子连杆，包括刚体间的固定连接，例如焊接的腕部传感器或工具法兰。不包括自由关节、与世界相连的固定关节，以及闭环约束。即使焊接关节没有自由度，其报告的力旋量仍包含由子树传递的负载。

请使用 body_names 或 find_bodies() ，不要假定不同后端提供相同数量或顺序的条目：

    joint_wrench = JointWrenchSensorCfg(prim_path="{ENV_REGEX_NS}/Robot")

基于管理器的环境可以通过 SceneEntityCfg 选择刚体子集，并使用 body_incoming_wrench() 作为观测项：

        feet_body_forces = ObsTerm(
            func=mdp.body_incoming_wrench,
            scale=0.1,
            params={"sensor_cfg": SceneEntityCfg("joint_wrench", body_names=FEET_BODY_NAMES)},
        )
        actions = ObsTerm(func=mdp.last_action)

读取数据#

对于 E 个环境和 B 个报告的刚体， force.torch 和 torque.torch 的形状均为 (E, B, 3) 。两个缓冲区在仿真初始化前均为 None 。

joint_wrench = scene["joint_wrench"]
foot_ids, _ = joint_wrench.find_bodies([".*foot"])

force = joint_wrench.data.force.torch[:, foot_ids]
torque = joint_wrench.data.torque.torch[:, foot_ids]
wrench = torch.cat((force, torque), dim=-1)

组合后的 wrench 形状为 (E, num_selected_bodies, 6) ，力分量在前，力矩分量在后。 B 及条目的排列顺序可能因后端而异。

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