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申请/专利权人：深圳十沣科技有限公司

摘要：本申请提供了一种多体系统动力学分析方法、装置、电子设备及存储介质，包括：对多体系统的各个子系统的内部约束关系进行构建；基于子系统各个内部刚体单元在当前时刻下的分布状态，确定出子系统的等效质心；针对于子系统，将该子系统与其他子系统之间的外部连接关系以约束力或者约束力矩的形式作用在该子系统上确定出子系统的等效质心的等效约束力；基于各个子系统的内部约束关系、等效约束力以及等效质心构建出整体动力学平衡方程组，对整体动力学平衡方程组进行求解，确定出在当前时刻下的各个子系统的内部刚体单元的位置信息与姿态信息。从而可以快速地确定出多体系统的各个子系统的内部刚体单元的位置信息与姿态信息。

主权项：1.一种多体系统动力学分析方法，其特征在于，所述多体系统动力学分析方法包括：对多体系统的各个子系统的内部约束关系进行构建；其中，若所述多体系统为人形机器人时所述子系统为所述人形机器人的躯干、左下肢、右下肢、左上肢和右上肢中的任意一个；基于每个所述子系统各个内部刚体单元在当前时刻下的分布状态，确定出每个所述子系统的等效质心；针对于每个所述子系统，将该子系统与其他所述子系统之间的外部连接关系以约束力或者约束力矩的形式作用在该子系统上，并将所述约束力或者所述约束力矩等效施加到子系统的等效质心上，确定出所述子系统的等效质心的等效约束力；基于各个所述子系统的内部约束关系、所述等效约束力以及所述等效质心构建出整体动力学平衡方程组，对所述整体动力学平衡方程组的各个子系统的等效质心的自由度和子系统间的所述等效约束力对应的拉格朗日乘子进行求解，确定出在当前时刻下的各个子系统的内部刚体单元的位置信息与姿态信息；所述对多体系统的各个子系统的内部约束关系进行构建，包括：基于仿真模型中所述多体系统的子系统的内部刚体单元的转动关系，确定出在三维空间中两个所述内部刚体单元之间的相对自由度的约束关系；基于每两个所述内部刚体单元之间的相对自由度的约束关系，对所述子系统的内部约束关系进行构建；所述针对于每个所述子系统，将该子系统与其他所述子系统之间的外部连接关系以约束力或者约束力矩的形式作用在该子系统上，并将所述约束力或者所述约束力矩等效施加到子系统的等效质心上，确定出所述子系统的等效质心的等效约束力，包括：基于所述子系统与其他所述子系统之间的外部连接关系，确定出所述子系统的内部刚体单元与其他所述子系统的内部刚体单元之间的被约束住的自由度；将所述被约束住的自由度所对应的位移约束方程的约束力或者约束力矩作用在所述子系统的内部刚体单元上，并将所述移约束方程对应的约束力或者约束力矩作为所述子系统的外部载荷等效至所述子系统的等效质心上，确定出所述子系统的等效质心的等效约束力；其中，若所述被约束住的自由度为平动约束的自由度则所述位移约束方程对应的为约束力，若所述被约束住的自由度为转动约束的自由度则所述位移约束方程对应的为约束力矩；将所述约束力或者约束力矩所对应的约束反力施加在其他所述子系统的内部刚体单元上，所述约束反力作用在所述子系统的内部刚体单元与其他所述子系统的内部刚体单元之间的连接部件上，并将所述约束反力作为其他所述子系统的外部载荷等效至其他所述子系统的等效质心上，确定出其他所述子系统的等效质心的等效约束力；其中，所述约束反力为所述位移约束方程的雅可比矩阵乘上一个可变的拉格朗日乘子，所述拉格朗日乘子的大小取决于运动状态；所述对所述整体动力学平衡方程组的各个子系统的等效质心的自由度和子系统间的所述等效约束力对应的拉格朗日乘子进行求解，确定出在当前时刻下的各个子系统的内部刚体单元的位置信息与姿态信息，包括：对所述整体动力学平衡方程组的各个子系统的等效质心的自由度和子系统间的每个所述等效约束力对应的拉格朗日乘子进行求解，确定出每个所述子系统的等效质心的自由度和与子系统间的所述等效约束力对应的拉格朗日乘子；基于子系统间的所述等效约束力对应的拉格朗日乘子以及子系统间的位移约束方程的雅可比矩阵，确定出子系统间的约束反力；基于所述子系统间的约束反力以及所述子系统的等效质心的自由度对各个子系统的内部刚体单元的状态信息进行求解，确定出在当前时刻下的各个子系统的内部刚体单元的位置信息与姿态信息。

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