该程序使用以下等式通过正向运动学计算末端执行器的点,

x = d1cos(a1) + d2cos(a1+a2)

y = d1sin(a1) + d2sin(a1+a2)

其中,d1是第一关节的长度,d2是第二关节的长度,a1是第一关节的角度,a2是第二关节的角度。

通过该方程式计算逆运动学

python - 正向/反向运动学计算2-DOF python-LMLPHP

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因此,通过输入正向运动学所需的输入,我应该获得末端执行器的积分。通过输入相同的输入以及在逆向运动学中在正向运动学中找到的点,我应该获得输入作为正向运动学的输入的角度。但是我没有让他们回来。
这是我的代码,

'''
Created on Oct 5, 2015

@author: justin
'''
import math
def getOption():
    print('Select an option:\n')
    print('\t1) Forward Kinematics\n')
    print('\t2) Inverse Kinematics\n')
    option = input()
    try:
        option = int(option)
        if option == 1:
            fowardKinematics()
        elif option == 2:
            inverseKinematics()
        else:
            print('Not an option')
            return
    except ValueError:
        print('Not an integer/Point cannot be reached')
        return
def fowardKinematics():
    '''
    Ask user for input and computing points of end-effector
    '''
    length1 = input('Enter length of joint 1 (a1):\n')  # Getting input from keyboard
    angle1 = input('Enter angle of joint 1 (theta1):\n')
    length2 = input('Enter length of joint 2 (a2):\n')
    angle2 = input("Enter angle of join 2 (theta2)\n")

    try:
        length1 = float(length1)  # Testing to see if user entered a number
        length2 = float(length2)  # Testing to see if user entered a number
        angle1 = float(angle1)  # Testing to see if user entered a number
        angle2 = float(angle2)  # Testing to see if user entered a number
    except ValueError:
        print('Invalid input, check your input again')
        return
    x = (length1 * math.cos(math.radians(angle1))) + (length2 * math.cos((math.radians(angle1 + angle2))))  # a1c1 + a2c12
    y = (length1 * math.sin(math.radians(angle1))) + (length2 * math.sin((math.radians(angle1 + angle2))))  # a1s1 + a2s12
    print('The position of the end-effector P(x,y) is:\n')
    print('X: ' + str(x))  # Convert x to string
    print('Y: ' + str(y))  # Convert y to string
def inverseKinematics():
    length1 = input('Enter length of joint 1 (a1):\n')
    length2 = input('Enter length of joint 2 (a2):\n')
    x = input('Enter position of X:\n')
    y = input('Enter position of Y:\n')
    try:
        length1 = float(length1)
        length2 = float(length2)
        x = float(x)
        y = float(y)
    except ValueError:
        print('Invalid input, check your input again')
        return
    # Computing angle 2 Elbow up/down
    numerator = ((length1 + length2)**2) - ((x**2) + (y**2))
    denominator = ((x**2) + (y**2)) - ((length1 - length2)**2)
    angle2UP = math.degrees(math.atan(math.sqrt(numerator/denominator)))
    angle2DOWN = angle2UP * -1

    # Angle 1 Elbow up
    numerator = (length2 * math.sin(math.radians(angle2UP)))
    denominator = ((length1 + length2) * math.cos(math.radians(angle2UP)))
    angle1UP = math.degrees(math.atan2(numerator, denominator))
    # Angle 1 Elbow down
    numerator = (length2 * math.sin(math.radians(angle2DOWN)))
    denominator = ((length1 + length2) * math.cos(math.radians(angle2DOWN)))
    angle1DOWN = math.degrees(math.atan2(numerator, denominator))
    print("Angle 1 Elbow up: " + str(angle1UP))
    print("Angle 1 Elbow down: " + str(angle1DOWN))
    print("Angle 2 Elbow up: " + str(angle2UP))
    print("Angle 2 Elbow down: " + str(angle2DOWN))
if __name__ == '__main__':
    getOption()
    pass


我认为问题在于何时引入了trig函数。它们的参数应该以弧度为单位,它们返回的答案是度。我在某个地方将两者混为一谈。我只是不知道在哪里。谢谢

最佳答案

恐怕在您的代码或正在使用的方程式中,这都存在很大的错误。如果x和y是距离而a1和a2是角度,则theta2的等式对我来说没有任何意义(请检查您的等式或提供来源)。即使这些参数应为d1和d2,该等式也涉及减去两个具有不同尺寸的量(长度^ 4和长度^ 2)。

然后检查它的实现,该实现不会评估给定的方程式。

我对弧度/度的建议是在整个弧度中使用弧度:如果需要,请接受以度为单位的角度,然后立即将其转换为弧度进行计算,并将角度结果转换回度以进行输出。

更多建议:


您不需要将浮点数转换为字符串以使用print输出,只需使用print('x: ', x)等等。
为变量指定与公式中表示的符号相同的名称。这将使调试变得更容易(嗯,如果方程式正确的话)。


希望能有所帮助。

关于python - 正向/反向运动学计算2-DOF python,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题:https://stackoverflow.com/questions/32978569/

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