大作业的个人总结(二)

下面，简要介绍一下程序各个类的功能。

Robot.h就是Robot类;Frame.h就是坐标系类，任务坐标系和世界坐标系都可以用类Frame定义。

关节坐标系由两个关节的转角theta1,theta2组成为JointFrame类;

Joint.h就是Joint类,注意的Joint类是与JointFrame类不同的，Joint类是真正的关节属性（包括转角，零点，转角范围等），而JointFrame强调的是整个机器人的所有关节（我们这只有2个关节）;

Solver.h就是定义的求解器Slover类，用于机器手的正反运动学求解，Robot类中定义了一个Solver类对象作为成员变量，Robot的运动求解都交给Solver来做;

至于Coffee.h就是定义的coffee类，其中还包括子类杯子Cup（大小和放置位置属性）和需要增加的材料CoffeeAddMaterial(糖，奶，或者什么都不加)

在Robot类中：

class Robot 
{
   private:
        double length1,length2;    
        Joint joint1,joint2;
        Frame WorldFrame;
        vector<Frame> fv;
        Solver solver;
    public:
        Robot(){}
        Robot(double l1,double l2,Joint jt1,Joint jt2,Frame WF):
                length1(l1),length2(l2),jt1(joint),jt2(joint2),WorldFrame(WF),solver(l1,l2,jt1.getthetamax(),jt1.getthetamin(),jt2.getthetamax(),jt2.getthetamin()){}
        void TaskFrameCreate(Frame &tf);
        void PTPMove(Frame &fr,Point &pt); 
        void RobotShow(void);
        double getlength1(void)；
      double getlength2(void)；
      Joint getjoint1(void)；
      Joint getjoint2(void)；
      void setjoint1(Joint &jt)；
      void setjoint2(Joint &jt)；
 };

 

在该类中length1，length2分别代表两杆的长度，joint1，joint2分别代表在关节点1,2的关节坐标系，solver用来求解，PTPMove(Frame &fr,Point &pt)是对输入坐标系fr中的点pt，计算相应的关节角

Point类：

class Point
{
    private:
        string name;//Point的名称 
        double x,y;
    public: 
        Point(double xx=0,double yy=0):x(xx),y(yy){} //复制构造函数 
        Point(string nam,double xx=0,double yy=0):name(nam),x(xx),y(yy){}
        Point(Point &p):name(p.name),x(p.x),y(p.y){}//拷贝构造函数 
        void  copyto(Point &p);
        double getx(void)；

        double gety(void)；

        string getname(void)；

};

Frame类的定义：

 

class Frame
{
    private:
        string name;// frame的名字 
        Vector2d vector_X;//frame的x单位向量 
        Vector2d vector_Y;//frame的y单位向量 
        Point origin;//
    public:
           Frame() {}//默认构造函数 
        Frame(string nam,Vector2d &vx,Vector2d &vy,Point &oripoint):name(nam),origin(oripoint)//复制构造函数 
        {        
            vector_X=vx/(sqrt(vx.transpose()*vx));
            vector_Y=vy/(sqrt(vy.transpose()*vy));
        }
        Frame(Frame &fr):name(fr.name),vector_X(fr.vector_X),vector_Y(fr.vector_Y),origin(fr.origin){}//拷贝构造函数 
        
        string getname(void)；
        Vector2d getVector_X(void)；
        Vector2d getVector_Y(void)；
        Point getorigin(void)；


};

 

 JointFrame类：

class JointFrame
{
    private:
          double theta1,theta2;//theta1，theta2分别代表关节角1,2的转角 
    public:
        JointFrame(double t1=0,double t2=0):theta1(t1),theta2(t2){}//复制构造函数 
        JointFrame(Jointpoint &p):theta1(p.theta1),theta2(p.theta2){}//拷贝构造函数 
        double gettheta1(void);
        double gettheta2(void);            
};

 

Solver类的定义：

 class Solver
 {
     private:
         double length1,length2;
         double theta1max,theta1min,theta2max,theta2min;
     public:
         Solver(){}
         Solver(double l1,double l2,double t1max,double t1min,double t2max,double t2min):
                    length1(l1),length2(l2),theta1max(t1max),theta1min(t1min),theta2max(t2max),theta2min(t2min){}
         JointFrame ToJoint(Point &);//由点求得关节角
         Point JointTo(JointFrame &);//由关节角求得点
         void setlength1(double l1)；
        void setlength2(double l2)；
        void settheta1max(double t1max)；
        void settheta1min(double t1min)；
        void settheta2max(double t2max)；
        void settheta2min(double t2min)；

        
 };

 

 

反思：

　　　　1.在程序中，没有很好的利用继承，派生，多重派生以及虚函数等类的方法，如果能够合理的运用这些东西的话，可能就不需要再每个类中都定义相应的get函数了，

　　　　2.我觉得程序还是可以简化，比如合理的利用Eigen的向量的运算方式，这样可能就不需要定义Point类了，只需要定义Vector就可以了，而且还可以利用向量的运算法则　　　　　　简化Solver中求解的算法，比如 vector v_frame1，vector v_frame2，vector origin_of_frame1_in_frame2，这样v_frame1=v_frame2+origin_of_frame1_in_frame2，这样大大简化了计算算法。

　　　　3.关于机械臂的实际运动而言，其实有一点是没有解决的，就是一般情况下一个点对应两组关节角，如果点的轨迹是连续的话，那相应的角的运动也应该是连续而不能突变，但是如果在两组关节角中取值呢?目前我们还没想到相应的方法。由于目前不需要考虑连续运动的情况，可能我们就按随意取了一组关节角。