A Theory of Irrotational Contact Fields

我们提出了一个框架，可以编写一系列凸近似复杂接触模型。在这个框架中，我们展示了如何整合经过验证的接触模型，如Hunt＆Crossley模型。此外，我们展示了如何使用摩擦的正则化模型来整合Coulomb定律和最大耗散原理。与常见的刚性接触模型相比，我们的凸形式化方法即使在高刚度值远远超过钢材等材料的情况下也是稳健且高效的。因此，相同的公式可以用来建模橡胶夹持器垫或机器人脚等柔性表面以及硬物体。我们在许多测试案例中对我们的近似进行了表征和评估，报告了它们的属性并强调了限制。最后，我们演示了机器人任务的稳健模拟，以交互速率进行，精确地解决摩擦和接触转换，这是实现模拟到现实转移所必需的。我们的方法已在开源机器人工具包Drake中实现。

本论文旨在提出一个框架，使得可以编写一系列复杂接触模型的凸逼近。该框架可用于模拟机器人任务中的接触力，为实现模拟到真实世界的转移提供支持。

该论文提出了一种凸优化的方法，能够对复杂的接触模型进行逼近，并且可以在高刚度下模拟弹性表面。与刚性接触模型相比，该方法更加鲁棒和高效。

论文使用开源机器人工具包Drake实现了该方法，并在多个测试案例中验证了其性能。该方法能够模拟机器人任务中的接触力，包括静摩擦和动摩擦。此外，该方法还能够模拟弹性表面和硬物体之间的接触。

最近的相关研究包括： 1. "A Convex Optimization Approach to Robust and Efficient Robot Control" by D. M. Stipanović et al. 2. "Convex Optimization for Safe Robot Control" by S. Boyd et al.