coppeliasim/vrep 源码学习 inverse kinematics

本文介绍了一种通过暴力迭代方式求解机器人逆运动学的方法。该方法从GitHub上的coppeliasim项目中摘取,通过随机选择关节角度并检查是否满足目标位置条件来寻找有效的逆解。

只截取了GitHub 上 coppeliarobotics / coppeliskinematicsroutines / ik.cpp 里面求解有效逆解的部分,暴力迭代
???惊了。。。等会copy一下试试看看效果,选取一个无碰撞逆解构型有点问题,希望源码思路管用。

    // do the calculation:
                int startTime=0;
                int mi=999999999;
                if (maxIterations>=0)
                    mi=maxIterations;
                else
                    startTime=getTimeDiffInMs(-1);
                for (int iterationCnt=0;iterationCnt<mi;iterationCnt++)
                {
                    // 1. Pick a random state:
                    for (size_t i=0;i<jointCnt;i++)
                        joints[i]->setPosition(minVals[i]+(rand()/simReal(RAND_MAX))*rangeVals[i]);

                    // 2. Check distances between tip and target pairs (there might be several pairs!):
                    simReal cumulatedDist=simZero;
                    for (size_t el=0;el<ikGroup->getIkElementCount();el++)
                    {
                        C7Vector tipTr(tips[el]->getCumulativeTransformation());
                        C7Vector targetTr(targets[el]->getCumulativeTransformation());
                        C7Vector relTrInv(C7Vector::identityTransformation);
                        if (bases[el]!=nullptr)
                            relTrInv=bases[el]->getCumulativeTransformationPart1().getInverse();
                        tipTr=relTrInv*tipTr;
                        targetTr=relTrInv*targetTr;
                        C3Vector dx(tipTr.X-targetTr.X);
                        dx(0)*=theMetric[0];
                        dx(1)*=theMetric[1];
                        dx(2)*=theMetric[2];
                        simReal angle=tipTr.Q.getAngleBetweenQuaternions(targetTr.Q)*theMetric[3];
                        cumulatedDist+=sqrt(dx(0)*dx(0)+dx(1)*dx(1)+dx(2)*dx(2)+angle*angle);
                    }

                    // 3. If distance<=threshold, try to perform IK:
                    if (cumulatedDist<=thresholdDist)
                    {
                        if (ik_result_success==ikGroup->computeGroupIk(true))
                        { // 3.1 We found a configuration that works!
                            // 3.2 Check joint limits:
                            bool limitsOk=true;
                            for (size_t i=0;i<jointCnt;i++)
                            {
                                simReal pp=joints[i]->getPosition();
                                if (joints[i]->getPositionIsCyclic())
                                {
                                    if (rangeVals[i]<piValTimes2)
                                    {
                                        while (pp>minVals[i])
                                            pp-=piValTimes2;
                                        while (pp<minVals[i])
                                            pp+=piValTimes2;
                                        if (pp>minVals[i]+rangeVals[i])
                                            limitsOk=false;
                                    }
                                }
                                else
                                {
                                    if ( (pp<minVals[i])||(pp>minVals[i]+rangeVals[i]) )
                                        limitsOk=false;
                                }
                            }
                            // 3.3 Finally check if the callback accepts that configuration:
                            for (size_t i=0;i<jointCnt;i++)
                                conf[i]=joints[i]->getPosition();
                            if ( (validationCallback==nullptr)||validationCallback(&conf[0]) )
                            {
                                for (size_t i=0;i<jointCnt;i++)
                                    retConfig[i]=conf[i];
                                retVal=1;
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    if (maxIterations<0)
                    {
                        if (getTimeDiffInMs(startTime)>-maxIterations)
                            break;
                    }
                }
`undefined symbol: _Py_CheckRecursionLimit` 错误通常表示在加载共享库(`.so` 文件)时,系统找不到 `_Py_CheckRecursionLimit` 这个符号。这往往是由于 Python 版本不兼容、库依赖问题或编译问题导致的。以下是一些可能的解决方法: ### 1. 检查 Python 版本兼容性 确保编译 `inverse_kinematics.so` 时使用的 Python 版本与运行时使用的 Python 版本一致。可以通过以下命令查看当前 Python 版本: ```bash python --version ``` 如果版本不一致,需要重新编译 `inverse_kinematics.so` 使用正确的 Python 版本。例如,如果使用的是 Python 3.8 进行编译,确保在运行时也使用 Python 3.8。 ### 2. 重新编译共享库 使用正确的 Python 开发头文件重新编译 `inverse_kinematics.so`。首先,确保已经安装了相应的 Python 开发包: ```bash sudo apt-get install python3-dev # 对于 Python 3 ``` 然后,重新编译 `inverse_kinematics.so`。具体的编译命令取决于项目的构建系统,可能类似于以下命令: ```bash python setup.py build_ext --inplace ``` ### 3. 检查 LD_LIBRARY_PATH 确保 `LD_LIBRARY_PATH` 环境变量包含了所需的库路径。可以通过以下命令查看当前的 `LD_LIBRARY_PATH`: ```bash echo $LD_LIBRARY_PATH ``` 如果需要添加路径,可以使用以下命令: ```bash export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/path/to/library ``` 为了使更改永久生效,可以将上述命令添加到 `~/.bashrc` 或 `~/.bash_profile` 文件中: ```bash echo 'export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/path/to/library' >> ~/.bashrc source ~/.bashrc ``` ### 4. 检查依赖库 使用 `ldd` 命令检查 `inverse_kinematics.so` 的依赖库是否都已正确安装: ```bash ldd /home/pi/armpi_fpv/src/armpi_fpv_kinematics/kinematics/inverse_kinematics.so ``` 如果有任何依赖库显示为 `not found`,则需要安装相应的库。 ### 5. 清除缓存 有时候,Python 的缓存文件可能会导致问题。可以尝试清除 Python 缓存: ```bash find . -name "__pycache__" -exec rm -r {} + ``` ### 示例代码 以下是一个简单的示例,展示如何使用 `setup.py` 来编译共享库: ```python from setuptools import setup, Extension module = Extension('inverse_kinematics', sources=['inverse_kinematics.c']) setup(name='inverse_kinematics', version='1.0', description='Inverse kinematics module', ext_modules=[module]) ``` 将上述代码保存为 `setup.py`,然后使用以下命令进行编译: ```bash python setup.py build_ext --inplace ```
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值