资产制作分四步

CAD 装配 → 下游工具支持的网格 → 视觉与碰撞代理 → 关节和动力学属性。STEP 的导入能力依赖转换器与插件版本,不能默认 Blender 原生支持所有 CAD 文件。用已知长度校验尺度,检查法向、零件原点、层级和活动部件边界,再生成机器人资产。

验收层 检查内容 最小对照
几何 尺度、朝向、资源引用 已知尺寸的简单零件
拓扑 link、joint、自由/固定基座 单关节链
动力学 质量、质心、惯量、碰撞 无驱动的静置和落体
控制 主动/被动关节、限幅、单位 单关节小幅命令

官方文档补充:组合不等于文件复制

OpenUSD 的 layer、reference、payload、variant、instance 描述不同的组合关系。建议保留源资产,在独立覆盖层修改参数。Flatten 合成当前选择的内容,不保留所有未选 variant,也不自动修复物理属性;合成资产仍需检查外部纹理与其他资源。

URDF 导入后核对资源路径、关节轴、上下限、零位和驱动。不要把被动滚子、耦合关节或工具坐标标记默认当成独立执行器。Isaac Lab 的 articulation 教程将资产配置、根状态、关节状态和命令分开,提供了后续验收顺序。

惯量与关节帧

动态刚体质量应为正,惯量矩阵应符合单位与物理可实现性。主惯量需要满足三角不等式;常规有体积刚体要求正值。未知惯量可用记录清楚的几何近似,例如实心球 I = 2mr²/5,不能为了稳定随意填同一个数。

采用列向量记号,在零位关节帧应重合时需满足:

WTP PTJ=WTC CTJ{}^WT_P\,{}^PT_J={}^WT_C\,{}^CT_J

非零关节角应加入关节允许的相对运动。矩阵接口的实际行/列约定需另行转换。MuJoCo 建模文档还说明部分惯性属性可以从几何推断;编译器推断成功不代表已完成实物辨识。

验收交付物

保存资产来源、单位、坐标约定、关节名称映射、资源清单与修改说明。先检查单关节,再加入重力、接触和控制;出现大位移时先检查初始穿透、重复约束和关节帧。面向人形机器人继续阅读 控制维度与课程恢复,接触问题见 碰撞与麦克纳姆轮。