matlab动力学仿真_Simulink Simscape Multibody机器人仿真（一）

最近一直在做机器人仿真，用于多足机器人的步态规划。但经过这段时间的调试和软件选型，发现现在中文网站上相关的资料还是偏少，所以想开设一个小系列来分享一下心得，希望对各位有所帮助。

软件选型

先说一下结果：最终选择了用Simulink SimscapeMultibody。

最开始因为组里前面的机械臂项目用的是ROS，并且开发相对成熟，所以开始就希望基于ROS上已有的物理仿真环境，也就是gazebo进行开发。但后面发现gazebo不是很成熟：

1. 在应用过程中会遇到很多的bug：对于小数值支持不好：特别是在计算惯量的时候，因为开了各6次幂导致很多时候会出现下溢出，直接在反应在仿真中就是：模型下陷，一开始仿真除非固定，否则就会陷在地面里，或者莫名其妙被弹飞。（为了解决这个事笔者基本快把gazebo的底层给看完了……被自己蠢到了）
2. gazebo的调试可以说是没有任何便利性可言（虽然很丢人，但写makefile还是给从java转过来的笔者留下了很深的阴影）主要是IDE不好用……不知道CS大神们有没有什么优雅的解决方案。

本来是希望matlab做规划算法， 然后通信控制gazebo中机器人（笔者嫌麻烦所以用了两台电脑，其实一台也可以，可以用虚拟机，或者win10的linux子系统，至于linux上装matlab，我就不是很清楚了），以此来进行运动控制。但经过两个月的gazebo后，最终下定决心放弃gazebo……

之后听过楼上有人用过unity3D开发物理仿真环境。下好了试了一下……在调了一天的UI字体字号后，果断放弃……（但到头来工作的时候还是逃不掉用unity）其实真正使用国故城中用unity3D遇到的问题和gazebo会差不多，但解决难度会低很多，如果各位有兴趣的话还是可以尝试下的，说不定用了一下之后就会爱上做三维渲染了，手动滑稽。

之后偶然间发现matlab中有一个Simscape Multibody模组。点开看了一下，嗯~有内味。简单来说Simscape Multibody入门要更简单，但是基本的建模思想和上面两个软件都是一致的，并且作为simlunk的成员，这种图形编程能在更大程度上降低coding时的出错概率，这一点在IDE不是很强大的情景下是十分重要的。所以最终选择了用Simscape Multibody。

稍稍总结一下：如果要搭建有物理环境的机器人仿真平台，使用的工具更准确来说是引擎，底层的思路都是一致的：底层物理逻辑，上面套上一个图形显示层，当处理接触交互时还需要加上一个在物理层中加入碰撞；而与运动相关的所有逻辑的理论基础就是各位喜闻乐见的机器人学（动力学）——用变换来表示一切，掌握了这些之后再看上面这些引擎，甚至是市面上常见的游戏引擎，就明朗很多了。（话说这一套仿真做下来还真能去找个游戏开发的工作……）

PS：不知道是不是我电脑的缘故，低版本matlab（2016a）中的Simulink Simscape Multibody较容易崩溃，建议各位工程中真要用最好还是换到最新的matlab。（用的时候记得打开git）