pybullet机器人仿真环境搭建 2.载入.urdf, .obj格式的模型

前言

本篇记录在pybullet中载入.urdf和.obj格式的模型。

创建仿真环境

还是根据上篇的流程，连接服务端、加载资源路径、关闭渲染和GUI、设置重力、实时仿真：

import time

import pybullet
import pybullet_data


if __name__ == '__main__':
    client = pybullet.connect(pybullet.GUI)
    pybullet.setAdditionalSearchPath(pybullet_data.getDataPath())
    pybullet.configureDebugVisualizer(pybullet.COV_ENABLE_RENDERING, 0)
    pybullet.configureDebugVisualizer(pybullet.COV_ENABLE_GUI, 0)
    pybullet.configureDebugVisualizer(pybullet.COV_ENABLE_TINY_RENDERER, 0)

    pybullet.setGravity(0, 0, -9.8)
    pybullet.setRealTimeSimulation(1)

载入urdf格式模型

urdf是最常见的机器人模型定义格式了，一般包含模型的几何结构、动力学模型和碰撞属性，因此常用于场景和机器人模型。在pybullet中的导入也非常简单，只要确定模型的路径以及在环境中的摆放位姿：

    # 载入urdf格式是场景
    pybullet.loadURDF("plane100.urdf", useMaximalCoordinates=True)
    # 载入urdf格式的机器人
    r_ind = pybullet.loadURDF('r2d2.urdf', (3, 1, 1), pybullet.getQuaternionFromEuler([0, 0, 0.785]))

返回index，可用于后续获取仿真环境中模型的各种信息。

载入obj格式模型

obj格式模型也很常见，但是.obj模型只包括模型的几何结构，不包含动力学模型和碰撞属性，一般用作仿真环境中的场景物体。

由于obj模型不带碰撞属性，因此pybullet载入时需要为obj格式文件同时加载外观，并赋予碰撞属性，这里以pybullet_data文件夹中自带的sphere_smoth.obj模型为例：

	# 视觉属性
    visual_ind = pybullet.createVisualShape(
        shapeType=pybullet.GEOM_MESH,
        fileName="sphere_smooth.obj",
        rgbaColor=[1, 1, 1, 1],
        specularColor=[0.4, 0.4, 0],
        visualFramePosition=[0, 0, 0],
        meshScale=[1, 1, 1])

	# 碰撞属性
    collision_ind = pybullet.createCollisionShape(
        shapeType=pybullet.GEOM_MESH,
        fileName="sphere_smooth.obj",
        collisionFramePosition=[0, 0, 0],
        meshScale=[1, 1, 1])
	
	# 从视觉和碰撞属性中创建模型
	pybullet.createMultiBody(
        baseMass=1,
        baseCollisionShapeIndex=collision_ind,
        baseVisualShapeIndex=visual_ind,
        basePosition=[0, 0, 1],
        useMaximalCoordinates=True)

分别载入视觉形状和碰撞属性后，再通过这两个创建模型。其中createMultiBody可以通过参数设置模型的质量、重心、位置、惯性等等，具体可以参考官方文档api。

运行

最后开启渲染并循环迭代：

    pybullet.configureDebugVisualizer(pybullet.COV_ENABLE_RENDERING, 1)
    while True:
        time.sleep(1. / 240.)

效果