Genesis项目MJCF解析器问题分析与解决方案

问题背景

Genesis项目是一个基于物理仿真的机器人学习平台，使用MJCF(MuJoCo XML)格式来描述机器人模型。在将四足机器人模型(dog walk)改造为人形机器人(humanoid)的过程中，开发者遇到了MJCF解析器的一些问题。

主要问题分析

1. 关节索引获取错误：

   • 在rigid_entity.py文件的get_joint()方法中，存在一个未定义的"joint.id"引用
   • 通过检查基类发现，正确的引用应该是"idx"属性

2. 关节遍历异常：

   • 解析器未能正确遍历所有关节，出现重复输出
   • 对于人形机器人这类具有多个关节的复杂模型，问题尤为明显

3. 几何体显示问题：

   • 模型在仿真中显示为空
   • 碰撞检测设置不当导致几何体不可见

解决方案

1. 关节索引修正

在代码中将错误的"joint.id"引用替换为"joint.idx"，这是基类中定义的正确属性名称。

2. 默认参数设置

在MJCF文件中添加默认参数设置，解决几何体显示问题：

<default>
    <joint armature="1" damping="1" limited="true"/>
    <geom contype="0" conaffinity="0" condim="3" density="5.0" friction="1 0.5 0.5" rgba="0.8 0.6 0.4 1"/>
</default>

3. 碰撞检测设置

对于需要显示且具有碰撞检测的几何体，需要采用以下方法：

<geom name="visual_geom" size="0.08" type="sphere" pos="0 0 1.0"/>
<geom name="collision_geom" size="0.08" type="sphere" pos="0 0 1.0" contype="1"/>

4. 执行器配置

对于关节控制问题，建议使用position类型执行器并设置适当的增益参数：

<actuator>
    <position ctrllimited="true" ctrlrange="-1.0 1.0" joint="joint_name" gear="150" kp="1" kv="0.1"/>
</actuator>

注意事项

1. 目前Genesis项目暂不支持box类型的几何体，建议使用capsule、sphere或mesh替代。

2. 当看到"Overriding base link's pos/quat"警告时，这仅表示用户自定义的位置/姿态参数正在覆盖默认值，属于正常现象。

3. 对于"kp in gainprm doesn't match -kp in biasprm"警告，通常表示执行器增益参数设置不一致，可能导致关节控制异常。

总结

Genesis项目的MJCF解析器在处理复杂机器人模型时存在一些需要特别注意的问题。通过合理设置默认参数、正确配置碰撞检测和执行器参数，可以解决大部分模型加载和控制问题。开发者在使用时应特别注意关节遍历逻辑和几何体显示设置，以确保模型能够正确加载和运行。