stack-of-tasks/pinocchio

解决的问题

Pinocchio 是一个高性能的 C++ 库，专为处理多关节系统（如机器人）中刚体多体动力学所需的复杂数学计算而设计。它提供了计算机器人运动（运动学）和引起运动的力（动力学）所需的工具，同时保持足够的效率以进行实时控制和仿真。

运作方式

此库构建于 Eigen（用于线性代数）和 coal（用于碰撞检测）之上，实现了最先进的算法（如递归牛顿-欧拉算法和关节体算法）。它利用 C++ 模板和缓存友好的设计来最大化 CPU 性能。Pinocchio 也提供这些算法的解析导数，让开发者能够使用基于梯度的优化和学习技术。它支持多种机器人描述格式，包括 URDF、SDF、MJCF 和 SRDF。

适用对象

此库适用于从事运动规划、控制和基于物理的仿真的机器人研究人员和工程师。它也适用于需要刚体动力学的生物力学、计算机图形学和计算机视觉等领域。

重点特色

• 高性能：一个针对速度和缓存效率优化的 C++ 模板库。
• 解析导数：提供动力学算法的梯度，实现高级的优化和学习。
• 多样化动力学：支持正向/逆向动力学、质心动力学和闭环运动学机制。
• 高级接触求解：包含最先进的摩擦接触求解器和约束关节体算法。
• 广泛兼容性：提供 Python 接口用于原型开发，并集成 ROS、Conda 以及 Meshcat 和 RViz 等各种可视化工具。