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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)
 
std::vector< double > poseSub (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2)
 位姿相减
 
std::vector< double > interpolatePose (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2, double alpha)
 计算线性插值
 
std::vector< double > poseTrans (const std::vector< double > &pose_from, const std::vector< double > &pose_from_to)
 位姿变换
 
std::vector< double > poseTransInv (const std::vector< double > &pose_from, const std::vector< double > &pose_to_from)
 姿态逆变换
 
std::vector< double > poseInverse (const std::vector< double > &pose)
 获取位姿的逆
 
double poseDistance (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2)
 计算两个位姿的位置距离
 
double poseAngleDistance (const std::vector< double > &p1, const std::vector< double > &p2)
 计算两个位姿的轴角距离
 
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
 
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
 
std::vector< double > rpyToQuaternion (const std::vector< double > &rpy)
 欧拉角转四元数
 
std::vector< double > quaternionToRpy (const std::vector< double > &quat)
 四元数转欧拉角
 
ResultWithErrno tcpOffsetIdentify (const std::vector< std::vector< double > > &poses)
 四点法标定TCP偏移
 
ResultWithErrno calibrateCoordinate (const std::vector< std::vector< double > > &poses, int type)
 Three point method calibration for TCP offset
 
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
 
std::vector< double > forceTrans (const std::vector< double > &pose_a_in_b, const std::vector< double > &force_in_a)
 
std::vector< double > getDeltaPoseBySensorDistance (const std::vector< double > &distances, double position, double radius, double track_scale)
 
std::vector< double > deltaPoseTrans (const std::vector< double > &pose_a_in_b, const std::vector< double > &ft_in_a)
 
std::vector< double > deltaPoseAdd (const std::vector< double > &pose_a_in_b, const std::vector< double > &v_in_b)
 
std::vector< double > changePoseWithXYRef (const std::vector< double > &pose_tar, const std::vector< double > &pose_ref)
 
std::vector< double > homMatrixToPose (const std::vector< double > &homMatrix)
 
std::vector< double > poseToHomMatrix (const std::vector< double > &pose)
 

Protected 属性

void * d_
 

详细描述

在文件 math.h 第 17 行定义.

构造及析构函数说明

◆ Math()

arcs::common_interface::Math::Math ( )

◆ ~Math()

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

成员函数说明

◆ calculateCircleFourthPoint()

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.calculateCircleFourthPoint","params":[[0.5488696249770836,-0.1214996547187204,0.2631931199112321,-3.14159198038469,-3.673205103150083e-06,1.570796326792424], [0.5488696249770835,-0.1214996547187207,0.3599720701808493,-3.14159198038469,-3.6732051029273e-06,1.570796326792423], [0.5488696249770836,-0.0389996547187214,0.3599720701808496,-3.141591980384691,-3.673205102557476e-06, 1.570796326792422],1],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[[0.5488696249770837,-0.031860179583911546,0.27033259504604207,-3.1415919803846903,-3.67320510285378e-06,1.570796326792423],1]}

◆ calibrateCoordinate()

ResultWithErrno arcs::common_interface::Math::calibrateCoordinate ( const std::vector< std::vector< double > > &  poses,
int  type 
)

Three point method calibration for TCP offset

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.calibrateCoordinate","params":[[[0.55462,0.06219,0.37175,-3.142,0.0,1.580], [0.63746,0.11805,0.37175,-3.142,0.0,1.580],[0.40441,0.28489,0.37174,-3.142,0.0,1.580]],0],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[[0.55462,0.06219,0.37175,-3.722688983883945e-05,-1.6940658945086007e-21,0.5932768162455785],0]}

◆ changePoseWithXYRef()

std::vector< double > arcs::common_interface::Math::changePoseWithXYRef ( const std::vector< double > &  pose_tar,
const std::vector< double > &  pose_ref 
)

changePoseWithXYRef: 修改 pose_tar 的ｘｙ轴方向,尽量与 pose_ref 一致，

参数
pose_tar需要修改的目标位姿
pose_ref参考位姿
返回
修改后的位姿，采用pose_tar的 xyz 坐标和 z 轴方向

◆ deltaPoseAdd()

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

◆ deltaPoseTrans()

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

◆ forceTrans()

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

◆ getDeltaPoseBySensorDistance()

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

◆ homMatrixToPose()

std::vector< double > arcs::common_interface::Math::homMatrixToPose ( const std::vector< double > &  homMatrix)

homMatrixToPose: 由齐次变换矩阵得到位姿

参数
homMatrix4*4 齐次变换矩阵, 输入元素采用横向排列
返回
对应的位姿

◆ interpolatePose()

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.interpolatePose","params":[[0.2, 0.2, 0.4, 0, 0, 0],[0.2, 0.2, 0.6, 0, 0, 0],0.5],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[0.2,0.2,0.5,0.0,-0.0,0.0]}

◆ poseAdd()

std::vector< double > arcs::common_interface::Math::poseAdd ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2 
)

◆ poseAngleDistance()

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

◆ poseDistance()

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.poseDistance","params":[[0.1, 0.3, 0.1, 0.3142, 0.0, 1.571],[0.2, 0.5, 0.6, 0, -0.172, 0.0]],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":0.5477225575051661}

◆ poseEqual()

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.poseDistance","params":[[0.1, 0.3, 0.1, 0.3142, 0.0, 1.571],[0.1, 0.3, 0.1, 0.3142, 0.0, 1.5711]],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":0.0}

◆ poseInverse()

std::vector< double > arcs::common_interface::Math::poseInverse ( const std::vector< double > &  pose)

获取位姿的逆

参数
pose工具位姿（空间向量）
返回
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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.poseInverse","params":[[0.2, 0.5, 0.1, 1.57, 0, 3.14]],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[0.19920341988726448,-0.09960155178838484,-0.5003973704832628, 1.5699999989900404,-0.0015926530848129354,-3.1415913853161266]}

◆ poseRotation()

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

◆ poseSub()

std::vector< double > arcs::common_interface::Math::poseSub ( const std::vector< double > &  p1,
const std::vector< double > &  p2 
)

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.poseSub","params":[[0.2, 0.5, 0.1, 1.57, 0, 0],[0.2, 0.5, 0.6, 1.57, 0, 0]],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[0.0,0.0,-0.5,0.0,-0.0,0.0]}

◆ poseToHomMatrix()

std::vector< double > arcs::common_interface::Math::poseToHomMatrix ( const std::vector< double > &  pose)

poseToHomMatrix: 位姿变换得到齐次变换矩阵

参数
pose输入的位姿
返回
输出的齐次变换矩阵,元素横向排列

◆ poseTrans()

std::vector< double > arcs::common_interface::Math::poseTrans ( const std::vector< double > &  pose_from,
const std::vector< double > &  pose_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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.poseTrans","params":[[0.2, 0.5, 0.1, 1.57, 0, 0],[0.2, 0.5, 0.6, 1.57, 0, 0]],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[0.4,-0.09960164640373415,0.6004776374923573,3.14,-0.0,0.0]}

◆ poseTransInv()

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.poseTransInv","params":[[0.4, -0.0996016, 0.600478, 3.14, 0, 0],[0.2, 0.5, 0.6, 1.57, 0, 0]],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[0.2,0.5000000464037341,0.10000036250764266,1.57,-0.0,0.0]}

◆ quaternionToRpy()

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.quaternionToRpy","params":[[0.834722, 0.0780426, 0.451893, 0.304864]],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[0.6110000520523781,0.7849996877683915,0.960000543982093]}

◆ rpyToQuaternion()

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
JSON-RPC请求示例
{"jsonrpc":"2.0","method":"Math.rpyToQuaternion","params":[[0.611, 0.785, 0.960]],"id":1}
JSON-RPC响应示例
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":[0.834721517970497,0.07804256900772265,0.4518931575790371,0.3048637712043723]}

◆ tcpOffsetIdentify()

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

◆ transferRefFrame()

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

◆ d_

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

在文件 math.h 第 903 行定义.

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