ARCS SDK API  0.24.0
Public 成员函数 | Protected 属性 | 所有成员列表
arcs::common_interface::Math类 参考

#include <math.h>

Public 成员函数

 Math ()
 
virtual ~Math ()
 
std::vector< double > poseAdd (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2)
 Pose addition. 更多...
 
std::vector< double > poseSub (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2)
 Pose subtraction 位姿相减 更多...
 
std::vector< double > interpolatePose (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2, double alpha)
 计算线性插值 更多...
 
std::vector< double > poseTrans (const std::vector< double > &pose_from, const std::vector< double > &pose_from_to)
 Pose transformation. 更多...
 
std::vector< double > poseTransInv (const std::vector< double > &pose_from, const std::vector< double > &pose_to_from)
 姿态逆变换 更多...
 
std::vector< double > poseInverse (const std::vector< double > &pose)
 Get the inverse of a pose. 更多...
 
double poseDistance (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2)
 计算两个位姿的位置距离 更多...
 
double poseAngleDistance (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2)
 计算两个位姿的轴角距离 更多...
 
bool poseEqual (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2, double eps=5e-5)
 判断两个位姿是否相等 更多...
 
std::vector< double > transferRefFrame (const std::vector< double > &F_b_a_old, const Vector3d &V_in_a, int type)
 
std::vector< double > poseRotation (const std::vector< double > &pose, const std::vector< double > &rotv)
 姿态旋转 更多...
 
std::vector< double > rpyToQuaternion (const std::vector< double > &rpy)
 欧拉角转四元数 更多...
 
std::vector< double > quaternionToRpy (const std::vector< double > &quat)
 四元数转欧拉角 更多...
 
ResultWithErrno tcpOffsetIdentify (const std::vector< std::vector< double >> &poses)
 四点法标定TCP偏移 更多...
 
ResultWithErrno calibrateCoordinate (const std::vector< std::vector< double >> &poses, int type)
 三点法标定坐标系 更多...
 
ResultWithErrno calculateCircleFourthPoint (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2, const std::vector< double > &p3, int mode)
 根据圆弧的三个点,计算出拟合成的圆的另一半圆弧的中间点位置 更多...
 
std::vector< double > forceTrans (const std::vector< double > &pose_a_in_b, const std::vector< double > &force_in_a)
 forceTrans: 变换力和力矩的参考坐标系 force_in_b = pose_a_in_b * force_in_a 更多...
 
std::vector< double > getDeltaPoseBySensorDistance (const std::vector< double > &distances, double position, double radius, double track_scale)
 通过距离计算工具坐标系下的位姿增量 更多...
 
std::vector< double > deltaPoseTrans (const std::vector< double > &pose_a_in_b, const std::vector< double > &ft_in_a)
 changeFTFrame: 变换力和力矩的参考坐标系 更多...
 
std::vector< double > deltaPoseAdd (const std::vector< double > &pose_a_in_b, const std::vector< double > &v_in_b)
 addDeltaPose: 计算以给定速度变换单位时间后的位姿 更多...
 

Protected 属性

void * d_
 

详细描述

在文件 math.h 第 16 行定义.

构造及析构函数说明

arcs::common_interface::Math::Math ( )
virtual arcs::common_interface::Math::~Math ( )
virtual

成员函数说明

ResultWithErrno arcs::common_interface::Math::calculateCircleFourthPoint ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2,
const std::vector< double > &  p3,
int  mode 
)

根据圆弧的三个点,计算出拟合成的圆的另一半圆弧的中间点位置

参数
p1圆弧的起始点
p2圆弧的中间点
p3圆弧的结束点
mode当mode等于1的时候，表示需要对姿态进行圆弧规划； 当mode等于0的时候，表示不需要对姿态进行圆弧规划
返回
拟合成的圆的另一半圆弧的中间点位置和计算结果是否有效
ResultWithErrno arcs::common_interface::Math::calibrateCoordinate ( const std::vector< std::vector< double >> &  poses,
int  type 
)

三点法标定坐标系

参数
poses三个点的位姿集合
type类型:
0 - oxy 原点 x轴正方向 xy平面（y轴正方向）
1 - oxz 原点 x轴正方向 xz平面（z轴正方向）
2 - oyz 原点 y轴正方向 yz平面（z轴正方向）
3 - oyx 原点 y轴正方向 yx平面（x轴正方向）
4 - ozx 原点 z轴正方向 zx平面（x轴正方向）
5 - ozy 原点 z轴正方向 zy平面（y轴正方向）
返回
坐标系标定结果和标定结果是否有效
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::deltaPoseAdd ( const std::vector< double > &  pose_a_in_b,
const std::vector< double > &  v_in_b 
)

addDeltaPose: 计算以给定速度变换单位时间后的位姿

参数
pose_a_in_b当前时刻 a 相对于 b 的位姿
v_in_b当前时刻　a 坐标系的速度在　b 的描述
返回
pose_in_b, 单位时间后的位姿在 b 的描述
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::deltaPoseTrans ( const std::vector< double > &  pose_a_in_b,
const std::vector< double > &  ft_in_a 
)

changeFTFrame: 变换力和力矩的参考坐标系

参数
pose_a_in_ba 坐标系在 b 坐标系的位姿
ft_in_a作用在 a 点的力和力矩在 a 坐标系的描述
返回
ft_in_b，作用在 b 点的力和力矩在 b 坐标系的描述
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::forceTrans ( const std::vector< double > &  pose_a_in_b,
const std::vector< double > &  force_in_a 
)

forceTrans: 变换力和力矩的参考坐标系 force_in_b = pose_a_in_b * force_in_a

参数
pose_a_in_ba 坐标系在 b 坐标系的位姿
force_in_a力和力矩在 a 坐标系的描述
返回
　force_in_b，力和力矩在 b 坐标系的描述
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::getDeltaPoseBySensorDistance ( const std::vector< double > &  distances,
double  position,
double  radius,
double  track_scale 
)

通过距离计算工具坐标系下的位姿增量

参数
distancesN 个距离, N >=3
position距离参考轨迹的保持高度
radius传感器中心距离末端tcp的等效半径
track_scale跟踪比例, 设置范围(0, 1], 1表示跟踪更快
返回
基于工具坐标系的位姿增量
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::interpolatePose ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2,
double  alpha 
)

计算线性插值

参数
p1起点的TCP位姿
p2终点的TCP位姿
alpha系数， 当0<alpha<1，返回p1和p2两点直线的之间靠近p1端且占总路径比例为alpha的点； 例如当alpha=0.3,返回的是靠近p1那端，总路径的百分之30的点； 当alpha>1,返回p2； 当alpha<0,返回p1；
返回
插值计算结果
Python函数原型
interpolatePose(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float], arg1: List[float], arg2: float) -> List[float]
Lua函数原型
interpolatePose(p1: table, p2: table, alpha: number) -> table
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::poseAdd ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2 
)

Pose addition.

Both arguments contain three position parameters (x, y, z) jointly called P, and three rotation parameters (R_x, R_y, R_z) jointly called R. This function calculates the result x_3 as the addition of the given poses as follows:

p_3.P = p_1.P + p_2.P p_3.R = p_1.R * p_2.R

位姿相加。 两个参数都包含三个位置参数（x、y、z），统称为P， 以及三个旋转参数（R_x、R_y、R_z），统称为R。 此函数根据以下方式计算结果 p_3，即给定位姿的相加： p_3.P = p_1.P + p_2.P, p_3.R = p_1.R * p_2.R

参数
p1工具位姿1（pose）
p2工具位姿2（pose）
返回
Sum of position parts and product of rotation parts (pose) 位置部分之和和旋转部分之积（pose）
Python函数原型
poseAdd(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float], arg1: List[float]) -> List[float]
Lua函数原型
poseAdd(p1: table, p2: table) -> table
double arcs::common_interface::Math::poseAngleDistance ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2 
)

计算两个位姿的轴角距离

参数
p1位姿1
p2位姿2
返回
轴角距离
double arcs::common_interface::Math::poseDistance ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2 
)

计算两个位姿的位置距离

参数
p1位姿1
p2位姿2
返回
两个位姿的位置距离
bool arcs::common_interface::Math::poseEqual ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2,
double  eps = 5e-5 
)

判断两个位姿是否相等

参数
p1位姿1
p2位姿2
eps误差
返回
相等返回true，反之返回false
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::poseInverse ( const std::vector< double > &  pose)

Get the inverse of a pose.

获取位姿的逆

参数
posetool pose (spatial vector) 工具位姿（空间向量）
返回
inverse tool pose transformation (spatial vector) 工具位姿的逆转换（空间向量）
Python函数原型
poseInverse(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float]) -> List[float]
Lua函数原型
poseInverse(pose: table) -> table
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::poseRotation ( const std::vector< double > &  pose,
const std::vector< double > &  rotv 
)

姿态旋转

参数
pose
rotv
返回
Python函数原型
poseRotation(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float], arg1: List[float]) -> List[float]
Lua函数原型
poseRotation(pose: table, rotv: table) -> table
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::poseSub ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2 
)

Pose subtraction 位姿相减

两个参数都包含三个位置参数（x、y、z），统称为P， 以及三个旋转参数（R_x、R_y、R_z），统称为R。 此函数根据以下方式计算结果 p_3，即给定位姿的相加： p_3.P = p_1.P - p_2.P, p_3.R = p_1.R * p_2.R.inverse

参数
p1工具位姿1
p2工具位姿2
返回
位姿相减计算结果
Python函数原型
poseSub(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float], arg1: List[float]) -> List[float]
Lua函数原型
poseSub(p1: table, p2: table) -> table
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::poseTrans ( const std::vector< double > &  pose_from,
const std::vector< double > &  pose_from_to 
)

Pose transformation.

The first argument, p_from, is used to transform the second argument, p_from_to, and the result is then returned. This means that the result is the resulting pose, when starting at the coordinate system of p_from, and then in that coordinate system moving p_from_to.

This function can be seen in two different views. Either the function transforms, that is translates and rotates, p_from_to by the parameters of p_from. Or the function is used to get the resulting pose, when first making a move of p_from and then from there, a move of p_from_to. If the poses were regarded as transformation matrices, it would look like:

T_world->to = T_world->from * T_from->to， T_x->to = T_x->from * T_from->to

位姿变换

第一个参数 p_from 用于转换第二个参数 p_from_to，并返回结果。 这意味着结果是从 p_from 的坐标系开始， 然后在该坐标系中移动 p_from_to后的位姿。

这个函数可以从两个不同的角度来看。 一种是函数将 p_from_to 根据 p_from 的参数进行转换，即平移和旋转。 另一种是函数被用于获取结果姿态，先对 p_from 进行移动，然后再对 p_from_to 进行移动。 如果将姿态视为转换矩阵，它看起来像是：

T_world->to = T_world->from * T_from->to， T_x->to = T_x->from * T_from->to

这两个方程描述了姿态变换的基本原理，根据给定的起始姿态和相对于起始姿态的姿态变化，可以计算出目标姿态。

举个例子，已知B相对于A的位姿、C相对于B的位姿，求C相对于A的位姿。 第一个参数是B相对于A的位姿，第二个参数是C相对于B的位姿， 返回值是C相对于A的位姿。

参数
pose_from起始位姿（空间向量）
pose_from_to相对于起始位姿的姿态变化（空间向量）
返回
结果位姿 (空间向量)
Python函数原型
poseTrans(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float], arg1: List[float]) -> List[float]
Lua函数原型
poseTrans(pose_from: table, pose_from_to: table) -> table
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::poseTransInv ( const std::vector< double > &  pose_from,
const std::vector< double > &  pose_to_from 
)

姿态逆变换

已知C相对于A的位姿、C相对于B的位姿，求B相对于A的位姿。 第一个参数是C相对于A的位姿，第二个参数是C相对于B的位姿， 返回值是B相对于A的位姿。

参数
pose_from起始位姿
pose_to_from相对于结果位姿的姿态变化
返回
结果位姿
Python函数原型
poseTransInv(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float], arg1: List[float]) -> List[float]
Lua函数原型
poseTransInv(pose_from: table, pose_to_from: table) -> table
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::quaternionToRpy ( const std::vector< double > &  quat)

四元数转欧拉角

参数
quat四元数
返回
欧拉角
Python函数原型
quaternionToRpy(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float]) -> List[float]
Lua函数原型
quaternionToRpy(quat: table) -> table
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::rpyToQuaternion ( const std::vector< double > &  rpy)

欧拉角转四元数

参数
rpy欧拉角
返回
四元数
Python函数原型
rpyToQuaternion(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float]) -> List[float]
Lua函数原型
rpyToQuaternion(rpy: table) -> table
ResultWithErrno arcs::common_interface::Math::tcpOffsetIdentify ( const std::vector< std::vector< double >> &  poses)

四点法标定TCP偏移

找一个尖点，将机械臂工具末端点绕着尖点示教四个位置，姿态差别要大。 设置完毕后即可计算出来结果。

参数
poses四个点的位姿集合
返回
TCP标定结果和标定结果是否有效
Python函数原型
tcpOffsetIdentify(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[List[float]]) -> Tuple[List[float], int]
Lua函数原型
tcpOffsetIdentify(poses: table) -> table
std::vector<double> arcs::common_interface::Math::transferRefFrame ( const std::vector< double > &  F_b_a_old,
const Vector3d &  V_in_a,
int  type 
)
参数
F_b_a_old
V_in_a
type
返回
Python函数原型
transferRefFrame(self: pyaubo_sdk.Math, arg0: List[float], arg1: List[float[3]], arg2: int) -> List[float]
Lua函数原型
transferRefFrame(F_b_a_old: table, V_in_a: table, type: number) -> table

类成员变量说明

void* arcs::common_interface::Math::d_
protected

在文件 math.h 第 386 行定义.

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