Mujoco xml模型

一個例子
compiler
option
asset
- mesh
default
- 基本使用
- childclass與class
- 多個class
worldbody
- body關系
- inertial
- joint
- geom

XML主要分為以下三個部分：

< asset> ：用 tag導入STL文件；
< worldbody>：用tag定義了所有的模擬器組件，包括燈光、地板以及你的機器人；
< acutator>：定義可以執行運動的關節。定義的順序需要按照運動學順序來，比如多關節串聯機器人以工具坐標附近的最后一個關節為joint0，依此類推。

一個例子

mujoco官方文檔給了xml文件能寫的內容
XML Reference

<mujoco model="example"><!-- set some defaults for units and lighting --><compiler angle="radian" meshdir="meshes"/><!-- 導入STL文件 --><asset><mesh file="base.STL" /><mesh file="link1.STL" /><mesh file="link2.STL" /></asset><!-- 定義所有模擬器組件 --><worldbody><!-- 燈光 --><light directional="true" pos="-0.5 0.5 3" dir="0 0 -1" /><!-- 添加地板，這樣我們就不會凝視深淵 --><geom name="floor" pos="0 0 0" size="1 1 1" type="plane" rgba="1 0.83 0.61 0.5"/><!-- the ABR Control Mujoco interface expects a hand mocap --><body name="hand" pos="0 0 0" mocap="true"><geom type="box" size=".01 .02 .03" rgba="0 .9 0 .5" contype="2"/></body><!-- 構建串聯機器人 --><body name="base" pos="0 0 0"><geom name="link0" type="mesh" mesh="base" pos="0 0 0"/><inertial pos="0 0 0" mass="0" diaginertia="0 0 0"/><!-- nest each child piece inside the parent body tags --><body name="link1" pos="0 0 1"><!-- this joint connects link1 to the base --><joint name="joint0" axis="0 0 1" pos="0 0 0"/><geom name="link1" type="mesh" mesh="link1" pos="0 0 0" euler="0 3.14 0"/><inertial pos="0 0 0" mass="0.75" diaginertia="1 1 1"/><body name="link2" pos="0 0 1"><!-- this joint connects link2 to link1 --><joint name="joint1" axis="0 0 1" pos="0 0 0"/><geom name="link2" type="mesh" mesh="link2" pos="0 0 0" euler="0 3.14 0"/><inertial pos="0 0 0" mass="0.75" diaginertia="1 1 1"/><!-- the ABR Control Mujoco interface uses the EE body to --><!-- identify the end-effector point to control with OSC--><body name="EE" pos="0 0.2 0.2"><inertial pos="0 0 0" mass="0" diaginertia="0 0 0" /></body></body></body></body></worldbody><!-- 定義關節上的執行器 --><actuator><motor name="joint0_motor" joint="joint0"/><motor name="joint1_motor" joint="joint1"/></actuator></mujoco>

compiler

option

asset

mesh

<mesh name="base_link" file="base_link.obj"/><!--使用上-->
<geom type="mesh" mesh="base_link"/>  <!-- 使用該網格 -->

default

基本使用

< default> 定義的屬性模板通過 ??class 屬性?? 在后續的 < body>, < joint>, < geom> 等元素中引用。

基本引用規則??：

??class="模板名"??：在元素中添加該屬性即可繼承模板中定義的所有屬性。
繼承邏輯??：子類會繼承父類的所有屬性，同名屬性會被子類覆蓋，顯式寫了屬性就會覆蓋類的屬性。

<default><!-- 根默認類 --><default class="robot">                <!-- 主模板 --><geom friction="0.6" margin="0.001"/> <!-- 所有幾何體默認摩擦系數 --><joint damping="2"/>                 <!-- 所有關節默認阻尼 --><motor ctrlrange="-23.7 23.7"/>      <!-- 所有電機默認控制范圍 --><!-- 子類：髖關節模板 --><default class="abduction">         <!-- 繼承自 robot --><joint axis="1 0 0" range="-1.0472 1.0472"/> <!-- 覆蓋 axis 和 range --></default><!-- 子類：膝關節模板 --><default class="knee">              <!-- 繼承自 robot --><joint range="-2.7227 -0.83776"/>  <!-- 覆蓋 range --><motor ctrlrange="-45.43 45.43"/>  <!-- 覆蓋電機的控制范圍 --></default></default>
</default>

根類使用

<body name="base" childclass="robot">  <!-- 所有子元素默認繼承robot類 --><geom type="box" size="0.1 0.1 0.1"/> <!-- 自動應用 friction="0.6" --><joint name="free_joint"/>          <!-- 自動應用 damping="2" -->
</body>

子類abduction使用

<body name="FL_hip"><joint name="FL_hip_joint" class="abduction"/> <!-- 繼承以下屬性：axis="1 0 0" range="-1.0472 1.0472" damping="2" (從父類robot繼承) -->
</body>

所以也就是說使用了 < joint class=“abduction”>的，有damping=“2"屬性，也有axis=“1 0 0” range=”-1.0472 1.0472"屬性。

顯式覆蓋

<default><default class="aa"><geom rgba="1 0 0 1" friction="0.8"/> <!-- 紅色+高摩擦 --><joint damping="3"/>                   <!-- 高阻尼 --></default>
</default><body name="parent" childclass="aa"><!-- 子剛體自動繼承類 aa --><body name="child1"><geom type="box"/> <!-- 自動應用 rgba="1 0 0 1" 和 friction="0.8" --><joint type="hinge"/> <!-- 自動應用 damping="3" --></body><!-- 子剛體顯式覆蓋屬性 --><body name="child2"><geom type="sphere" rgba="0 1 0 1"/> <!-- 覆蓋為綠色 --><joint type="slide" damping="1"/>    <!-- 覆蓋阻尼 --></body>
</body>

childclass與class

childclass 的作用范圍?僅作用于 < body> 標簽內??直接嵌套??的子 < body>，當前剛體不使用這個屬性，子剛體的子剛體（孫子級）不會自動繼承該 childclass，除非它們也被顯式設置。

<body name="parent" childclass="aa"><geom/> <!-- 不會應用 aa 的 geom 默認屬性 --><!-- 子剛體（直接繼承 aa） --><body name="child1"> <geom/> <!-- 自動應用 aa 的 geom 默認屬性 --><!-- 孫子剛體（不繼承 aa，除非 child1 也設置 childclass） --><body name="grandchild"><geom/> <!-- 不使用 aa 的屬性 --></body></body>
</body><!-- 逐層傳遞 -->
<body name="parent" childclass="aa"><body name="child1" childclass="aa"> <!-- 顯式傳遞 --><body name="grandchild"> <geom/> <!-- 現在繼承 aa --></body></body>
</body>

class僅作用于當前 < body> 自身??，不會自動傳遞給任何子剛體，??子剛體若需繼承??，必須顯式設置自己的 class 或 childclass。

<default><default class="robot_part"><geom rgba="1 0 0 1"/><joint damping="5"/></default>
</default><body name="parent" class="robot_part"> <!-- 當前body繼承robot_part的屬性 --><geom type="box"/> <!-- 紅色方塊 --><body name="child"><!-- 子剛體不受影響！使用全局默認屬性 --><geom type="sphere"/> <!-- 默認顏色 --></body>
</body>

多個class

類名是要唯一的
??同級 < default> 類名不能重復??：在相同嵌套層級下，class 名稱必須唯一。

<default><default class="a">...</default><default class="b">...</default>  <!-- 允許，不同名 --><default class="a">...</default>   <!-- 錯誤！與第一個 "a" 沖突 -->
</default>

子類只是會繼承父類的屬性，并不是嵌套使用的關系，body能直接使用aa和bb，所以aa和bb不能同名

<default class="a">  <!-- 父類 --><default class="aa">...</default>  <!-- 子類，繼承 "a" 的屬性 -->
</default>
<default class="b"><default class="bb">...</default>  <!-- 子類，繼承 "b" 的屬性 -->
</default>

worldbody

body關系

跟urdf的link和joint寫法不一樣，但是邏輯是一樣的。

兩個 < body>（剛體）通過 ??關節（< joint>）?? 實現物理連接，關節定義了它們之間的運動約束關系。
父子結構??：子 < body> 必須嵌套在父 < body> 內，嵌套關系表達了父子關節，joint就不用寫父子關節了。
關節定義位置??：關節 < joint> 必須定義在 ??子 < body> 內部??。
??默認行為??：若無關節，子剛體會與父剛體??剛性固定??。
??關節作用??：添加關節后，子剛體可??相對父剛體運動??（旋轉或平移）。

<!--定義父剛體??-->
<body name="parent_body" pos="0 0 0"><!-- 父剛體的幾何、慣性等屬性 -->
</body>

<!--在父剛體內嵌套子剛體??-->
<body name="parent_body"><body name="child_body" pos="0 0 0.1"> <!-- 初始位置偏移 --><!-- 子剛體的關節、幾何等 --></body>
</body>

<!--在子剛體中添加關節??-->
<body name="parent_body"><body name="child_body" pos="0 0 0.1"><joint name="child_joint" type="hinge" axis="0 1 0"/><geom type="box" size="0.1 0.1 0.1"/></body>
</body>

類似下面的urdf

<!-- URDF 的鏈式結構（明確指定父子關系） -->
<link name="parent_link"/>
<joint name="child_joint" type="revolute"><parent link="parent_link"/><child link="child_link"/><axis xyz="0 1 0"/>
</joint>
<link name="child_link"/>

特性	URDF	MuJoCo
??連接方式 ??	顯式通過 < parent> 和標簽	隱式通過 < body> 嵌套層級
??關節位置	?? 獨立于 < link> 之外	必須定義在??子 < body> 內部??
??初始偏移??	在 < joint> 的中定義	在子 < body> 的 pos 屬性中定義
??幾何體定義??	在 < link> 內通過 < visual>/< collision>	直接在 < body> 內通過 < geom>

inertial

joint

能寫的屬性

屬性	類型	描述
name	字符串	關節的唯一標識符。
type	字符串	關節的類型（如hinge、slide、ball等），決定了關節的運動方式。
pos	數組	關節相對于其父體的位置，默認為(0,0,0)。
axis	數組	運動軸向量，對于hinge和slide關節類型，這是旋轉或滑動發生的方向。
range	數組	關節運動的范圍，通常為一個最小值和一個最大值的數組。限制了關節可以達到的最小和最大位置。
damping	浮點數	關節的阻尼系數，用于模擬運動中的能量損失。
stiffness	浮點數	關節的剛度，用于模擬彈簧效果，影響關節回到初始位置的力度。
armature	浮點數	附加到關節軸上的虛擬質量，用于穩定仿真。可以認為是增加關節慣性的一種方式，有助于防止數值問題。
limited	布爾值	指示關節是否受到range屬性定義的范圍限制。默認為true，表示受限。