Direct Collocation报错：设置time_step=0仍提示系统无连续状态

问题根源 #

• 上下文获取错误：你通过scene_graph.GetMyContextFromRoot(diagram_context)拿到的是SceneGraph的上下文，并非MultibodyPlant的上下文，导致DirectCollocation无法识别plant的连续状态。
• 系统对象传参错误：当Plant和SceneGraph组装成Diagram后，必须把完整的Diagram传给DirectCollocation，而非单独的Plant——单独的Plant已经是Diagram的子系统，无法提供完整的动力学状态信息。

修正代码 #

builder = DiagramBuilder()
plant, scene_graph = AddMultibodyPlantSceneGraph(builder=builder, time_step=0) 
parser = Parser(plant)
ConfigureParser(parser)
parser.AddModelsFromString(minigolf_urdf, 'urdf')
plant.Finalize()

diagram = builder.Build()
diagram_context = diagram.CreateDefaultContext()
# 修正：获取MultibodyPlant的上下文
plant_context = plant.GetMyContextFromRoot(diagram_context)
# 修正：传入组装后的Diagram作为系统对象
dircol = DirectCollocation(
    diagram,
    diagram_context,
    num_time_samples=41,
    minimum_timestep=0.1,
    maximum_timestep=1,
    input_port_index=plant.get_actuation_input_port().get_index(),
)

补充说明 #

• time_step=0确实会将MultibodyPlant设置为连续动力学模式，但必须保证上下文和系统对象匹配，否则程序无法正确识别状态。
• 用AddMultibodyPlantSceneGraph构建带可视化的系统时，Diagram才是完整的动力学系统入口，单独的Plant无法独立提供有效的动力学计算环境。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lauren Chen