simulation - Drake で torsional_spring 要素を RigidBodyTree に適切に追加する方法

Question

私は Drake シミュレーターを使用しており、Underactuated robots repoにある Acrobot デモに関節剛性を追加しようとしていますが、これまでのところ、そのような剛性をシミュレーションにうまく統合できていません。

URDF ファイル acrobot.urdf を参照するスクリプト Torque_slider_demo.py を実行しています。この URDF を次のように変更して、ねじりばねのエントリを含めました。

<torsional_spring stiffness = "100000000" rest_angle = ".75">
   <joint name = "shoulder"/>
 </torsional_spring>

この要素は、ジョイントを定義した後に追加されます (完全な XML を以下に示します)。両方のジョイントのダンピングを増やして、定常状態の動作をより迅速に確認します。

<?xml version="1.0"?>

<robot xmlns="http://drake.mit.edu"
 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 name="Acrobot">

  <link name="base_link">
    <visual>
      <geometry>
        <box size="0.2 0.2 0.2" />
      </geometry>
      <material name="green">
        <color rgba="0 1 0 1" />
      </material>
    </visual>
  </link>

  <link name="upper_link">
    <inertial>
      <origin xyz="0 0 -.5" rpy="0 0 0" />
      <mass value="1" />
      <inertia ixx="1" ixy="0" ixz="0" iyy="0.083" iyz="0" izz="1" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 -0.5" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
        <cylinder length="1.1" radius="0.05" />
      </geometry>
      <material name="red">
        <color rgba="1 0 0 1" />
      </material>
    </visual>
  </link>

  <link name="lower_link">
    <inertial>
      <origin xyz="0 0 -1" rpy="0 0 0" />
      <mass value="1" />
      <inertia ixx="1" ixy="0" ixz="0" iyy="0.33" iyz="0" izz="1" />
    </inertial>
    <visual>
      <origin xyz="0 0 -1" rpy="0 0 0" />
      <geometry>
         <cylinder length="2.1" radius=".05" />
      </geometry>
      <material name="blue">
        <color rgba="0 0 1 1" />
      </material>
    </visual>
  </link>

  <joint name="shoulder" type="continuous">
    <parent link="base_link" />
    <child link="upper_link" />
    <origin xyz="0 0.15 0" />
    <axis xyz="0 1 0" />
    <dynamics damping="1" />
  </joint>

  <joint name="elbow" type="continuous">
    <parent link="upper_link" />
    <child link="lower_link" />
    <origin xyz="0 0.1 -1" />
    <axis xyz="0 1 0" />
    <dynamics damping="1" />
  </joint>

  <torsional_spring stiffness = "100000000" rest_angle = ".75">
    <joint name = "shoulder"/>
  </torsional_spring>

  <transmission type="SimpleTransmission" name="elbow_trans">
    <actuator name="elbow" />
    <joint name="elbow" />
    <mechanicalReduction>1</mechanicalReduction>
  </transmission>


</robot>

この途方もなく高い剛性値により、アームがスプリングの静止角度付近で安定し、静止角度に向かって明らかな引っ張り力を示すことが期待されますが、スクリプトによって生成された視覚化ではこれらの効果は見られません。

URDF でねじりばねを不適切に定義していませんか? ジョイントの剛性を考慮するようにシミュレーターに指示するには、他のセットアップを行う必要がありますか?