实验目录#

标准方块16例力限额实验完成:0.2/0.4 N保持失败,0.8/10 N保持释放通过,±2 mm偏移保持此结果;数值有效性与任务成败分别报告,不代表真机精度。

代码继续使用现有目录,避免改路径破坏资产引用、复现命令或历史证据。每个实验连接问题、配置、原始记录、独立评分、结果报告和失败。

实验

代码入口

研究问题与状态

RSS 擦拭与辅助保持

demos/rss-wiping/

原版用 latch 柔顺约束辅助海绵随手运动;固定几何下另测无辅助的接触保持、滑脱和清洁率

连续切割与刀面推动

demos/tofu-knife-push/

豆腐三块、香蕉四块;用记录的刀面接触力解释分离运动,合成材料

交叉浅划

demos/tofu-cut/

两条浅切、底部连通;区分弹性回弹与原生切割历史

豆腐状软块对半切

demos/tofu-cut/

单次切割 CPU TLMPM、刀具反力闭环与撤刀后分离;独立 BladeMaster 参考实现

苹果梗抓取

demos/apple-stem-grasp/

OpenArm 双臂+Wuji,SDF–SDF 摩擦夹持;默认场景与历史扰动测试分列

机器人夹布

demos/cloth-folding/

夹持、抬升、释放;保留历史桌体相交失败;修复后一个 9 秒开发场景通过,鲁棒性未验证

接触与驱动

demos/contact-benchmark/

滑动、压入/卸载、载荷与瞬态;合成响应不等于真机标定

基础布料

布料引擎对比

拉伸、下垂、碰撞与折叠下落;各材料与求解器能力单列

PhysX

demos/physx-contact/

原生刚体、SDF、关节和表面布料;不把单例成功外推到留出测试

Genesis

#42

刚体限定范围证据已交付;PBD 薄布诊断包含失败对照,当前摩擦夹持配置不准入;等时长响应、连通折叠与两个独立偏移位置已记录

src/dexlab/ 保留共享任务注册、评分与记录逻辑;scripts/ 放安装、复算、文档及研究工具。只有有实际重复或不变量的部分进入共享代码,不另建通用仿真框架。

苹果抓梗的控制与动力学#

右手拇指和食指夹梗,左臂停放。苹果与梗组成 0.2 kg 自由刚体。动作来自已知位姿、逆运动学与固定关节目标;实际位姿由物理引擎积分,物体无附着或位置驱动。连续保持窗口为 11–14 s,接近阶段允许果身接触。

展示相机跟随记录中的苹果,仅用于回放。没有视觉控制、梗断裂或真机准确性的验证结论。

抓取实现与参数 · 全部任务盘点

连续近景记录#

以下是原固定版本的开发场景回放,不代表留出场景成功率。夹布动图保留了已检出的桌体相交失败。

MuJoCo

MuJoCo

SuperDex FP64

SuperDex FP64

PhysX

PhysX

夹布:几何失败

夹布:几何失败

真机采集准备#

双 UR7e 与两个相同 CTAG2F90D 的采集协议、空模板和日志校验器已提供。命令、实测反馈和独立参考分开记录;未知数据保持未知。此功能只读文件,不控制机器人;格式通过不代表真机标定。

摩擦响应开发实验#

16 次平面实验报告保留 MuJoCo 3.14.0 / SuperDex FP64 全部成对结果、实际初态、速度区间阻力比与成本。全部运行通过现有平面检查,但低速阻力不同;这不是等效材料标定或引擎精度排名。

修复后的夹布开发场景#

连续夹持、抬升与释放近景

一个 9 秒候选通过固定 v3 标准,自接触穿透仍接近阈值。指标、失败对照、录像溯源与完整命令。该结果不替换上方历史失败,也不证明鲁棒性。

Drake 斜面首轮准入#

官方 1.57.0 / SAP / kLagged / hydroelastic:静止与零摩擦通过全部六例,滑动三例失败,无地面负例被正确拒绝。初始共面故障保留,1 µm 间隙另立协议;不增加新协议可靠覆盖。 报告 / Report.

完整实验与历史记录#

香蕉单刀测力:20 次采样与 64× 粒子

香蕉单刀测力:20 次采样与 64× 粒子

CPU TLMPM / independent paper-value protocol

材料力是否对采样、步长、接触尺度和粒子细化稳定?

20 次基准记账合格;64× 在 0.5 s 内未接触砧板,RMSE 为 2.051,不能支持收敛或真实力精度。

最后一刀直接侧推:豆腐与香蕉

最后一刀直接侧推:豆腐与香蕉

CPU TLMPM / measured knife contact

末块分离是否由可见刀面接触产生?

豆腐三块、香蕉四块;最后一刀直接侧推,逐帧显示接触力与位移。豆腐增加牛顿黏性,并保留纯弹性、半步长及无侧推对照。

历史:豆腐状软块对半切

历史:豆腐状软块对半切

CPU TLMPM / BladeMaster v2 reference

撤刀后,切开的两块材料能否独立运动?

三个完整切割均分成两块,各占50%质量;负对照保持连接。力值收敛未验证,未做真实豆腐标定。

历史:豆腐连续两刀与三列对比

历史:豆腐连续两刀与三列对比

CPU TLMPM / author reference videos

两刀之后,左块能否独立运动?

两刀形成三等份;刀面接触后将左块推开,动图显示实际接触力与位移。原作末尾采用初速度输入,双方输入不同。

豆腐交叉浅切

豆腐交叉浅切

CPU TLMPM / guided orthogonal scoring

划出交叉切口后,底部是否仍然连接?

默认与半步长均形成两条浅切,保持一个原生连通块;未切负例被拒绝。合成材料,非食材标定。

历史:香蕉连续三刀切片

历史:香蕉连续三刀切片

CPU TLMPM / persistent cut history

后续切割会保留之前的切面吗?

逐刀分离与完整负对照见实验记录;表面和粒子来自相同状态,未做真实香蕉标定。

LIBERO 原生抓取:诊断与改进

LIBERO 原生抓取:诊断与改进

LIBERO / robosuite 1.4.0 / MuJoCo 2.3.7 · Newton / elliptic

如何从已有 benchmark 定位问题,再验证修改?

发现观测陈旧;步长试验保留成功、失败和退化,不把任务成功当作物理验收。

法向与瞬态响应

法向与瞬态响应

MuJoCo · SuperDex · historical PhysX

压入、卸载与动态响应如何随参数改变?

静态校准有效,动态响应和质量迁移须分别验证。

六引擎斜面与摩擦

六引擎斜面与摩擦

MuJoCo · SuperDex · Genesis · Newton Physics · PhysX · Drake

静止、滑动和低摩擦有哪些差异?

原配置结果与观测有效性分列;全部失败保留。

碰撞与接触起始

碰撞与接触起始

MuJoCo · SuperDex

步长、刚度及碰撞相位怎样影响瞬态?

已有相位与刚度扫描;更小步长不自动消除模型差异。

夹具夹持、抬升与释放

夹具夹持、抬升与释放

Genesis · MuJoCo · SuperDex (separate protocols)

夹持为什么保持或滑脱?

Genesis 0.4 N 与 0.8 N 配置呈现不同保持结果。

苹果抓梗 · SDF 接触

苹果抓梗 · SDF 接触

MuJoCo · SuperDex · historical PhysX

复杂几何下能否连续保持?

已有原生连续回放与独立历史验收;不同批次分列。

布料力学与机器人夹布

布料力学与机器人夹布

MuJoCo · SuperDex · Newton Physics · Genesis · historical PhysX

柔性形变、接触与保持何时失效?

历史柔顺夹布画面;力学、下落与夹布按独立协议记录,保留失败。

质量/尺寸迁移

质量/尺寸迁移

MuJoCo · SuperDex

固定参数能否迁移到邻近场景?

30 条历史迁移记录,联合验收 0/30;失败也是选型依据。

响应误差与计算成本

响应误差与计算成本

MuJoCo · SuperDex

更小误差需要什么计算代价?

27 条记录区分原生计算、记录和评分成本。

原生与框架接入路径

原生与框架接入路径

MuJoCo / MJWarp · Newton / Isaac Sim

相同核心为何仍可能出现轨迹差异?

对齐 CPU 模型后仍有 GPU 字段差异;参数概览图非轨迹证据。

待开展/未完成: 更广推动、手内旋转、主动折布及抓取迁移分别见现有 Issue。已有刀面推动按其单独协议报告;预折叠下落不等于主动折布成功。

我们已经知道什么#

六引擎斜面:相同工况,响应不同#

40 mm、64 g 方块;比较静止、滑动及名义零摩擦,三个步长。曲线与回放保留原配置的通过、失败和无效记录。

六引擎斜面:相同工况,响应不同

六引擎斜面:相同工况,响应不同 — curves

同步回放、逐步曲线、参数与原始证据

法向响应:改参数,还是改 solver?#

同一 MuJoCo 场景,从约 80 kN/m 到合成目标 20 kN/m。先看加载窗口的压入曲线,再看完整卸载;成功只属于规定的物理检查与条件。

法向响应:改参数,还是改 solver?

法向响应:改参数,还是改 solver? — curves

同步回放、逐步曲线、参数与原始证据

夹持:0.4 N 滑脱,0.8 N 保持#

同一 Genesis 夹具与物体,只改变指关节驱动力限额。对照完整闭合、抬升、保持和释放,并保留张开负例。

夹持:0.4 N 滑脱,0.8 N 保持

夹持:0.4 N 滑脱,0.8 N 保持 — curves

同步回放、逐步曲线、参数与原始证据

LIBERO:原任务、步长对照与观测修正#

相同动作、初态、Panda 和成功判定;原版 2 ms 与未通过筛查的 1 ms 对照。全部留出任务成功,物理诊断 5/10 对 3/10,成本约翻倍。观测刷新补丁的策略效果未验证。

LIBERO:原任务、步长对照与观测修正

LIBERO:原任务、步长对照与观测修正 — curves

同步回放、逐步曲线、参数与原始证据

比较了哪些引擎与 solver#

引擎

已登记配置的角色(非同级算法清单)

实验版本与路径

MuJoCo

约束求解: CG (nonlinear) · Newton · PGS
摩擦锥: elliptic · pyramidal
积分配置: Euler · implicitfast
角色/身份待核实: SolverMuJoCo; algorithm unqualified

3.11.0, 3.14.0, 3.15.0; native / 历史路径详见矩阵

SuperDex

柔性实现: experimental-shell
外层非线性: BFGS · Newton · SR1
线性子求解: ASYNC_CG · AUGMENTED_CG · CG · CUDA_CG · CUDA_GMRES · EXPERIMENTAL_CUDA_SPARSE_CHOLESKY · EXPERIMENTAL_CUDA_SPARSE_LDLT · EXPERIMENTAL_CUDA_SPARSE_LU · GMRES · LDLT · LU · MINRES · PARALLEL_CG
线性分支选择: AUTO
摩擦正则化/模型: C1_REGULARIZED · CINF_REGULARIZED
标签中的精度: FP64

1.0.0; native / 历史路径详见矩阵

Genesis

柔性实现: PBD
约束求解: CG (nonlinear) · Newton
摩擦锥: elliptic · pyramidal
接触模型: Signorini · convex
耦合路径: rigid coupling
积分配置: approximate_implicitfast

1.4.3; native / 历史路径详见矩阵

Newton Physics

实现/系统: Featherstone · Kamino · SemiImplicit · VBD · VBD compliant · VBD legacy · XPBD
柔性实现: ImplicitMPM · Style3D
动力学求解后端: DVI · PADMM
积分配置: Euler
更新/预算选项: 100 sweeps

1.6.1 / Warp 1.18.0, 1.7.0.dev0 @ 2dee3234; native / 历史路径详见矩阵

PhysX

柔性实现: surface cloth
约束求解: PGS · TGS
摩擦正则化/模型: patch friction
更新/预算选项: external forces every iteration · friction every iteration
角色/身份待核实: historical readback incomplete (#126) · pending qualification

5.9.0; native / 历史路径详见矩阵

Drake

约束求解: SAP
接触模型: hydroelastic · point
离散接触近似: kLagged · kSap · kSimilar
角色/身份待核实: not qualified

1.57.0; native / 历史路径详见矩阵

原生与框架 MJWarp 另列运行路径及实际核心。Newton Physics 是引擎项目,Newton 也是求解算法名。SuperDex BFGS/SR1 在已测 assembly period=1 时执行 Newton 等价步;配置名不计作独立算法。

本表是研究对象概览,包含失败与未准入项;执行情况、CPU/GPU、精度、完整配置和不支持原因见 完整矩阵 / Full matrix。

角色按各引擎的已记录名称解释,不代表这些算法求解同一问题,也不证明任意组合已经执行。AUTO 只是选择策略;未知身份不从默认值补写。

比较边界: 系统配置选型与受控算法归因分开;记录完整性、数值一致性、物理参照和任务结果分别阅读,原始评分与失败分母不变。 分类与证据说明。

细 SDF 几何与材料响应仍需 #178 资格核验;布料材料、碰撞/耦合与夹持分别由 #179 补齐基线。既有开发案例通过不等于公平的跨引擎材料比较。

MJWarp 运行路径对照(归入 MuJoCo 核心)

运行路径

实际物理核心

solver/接触路径

任务验收状态

Isaac Sim6.1.0 local tag build / Newton1.5.0 / vendor Warp1.16.0

MuJoCo 3.11.0

MJWarp Newton / pyramidal / Newton contacts

not-run

Isaac Sim6.1.0 local tag build / Newton1.5.0 / vendor Warp1.16.0

MuJoCo 3.11.0

MJWarp Newton / pyramidal / MJWarp contacts

not-run

Native matched core / vendor Warp1.16.0; original and four-field aligned

MuJoCo 3.11.0

MJWarp Newton / pyramidal / MJWarp contacts

not-run

已有模型与时钟诊断;可靠任务验收仍按矩阵状态记录。路径差异 #152 保留独立研究范围。