00001 
00002 
00003 
00004 
00005 
00006 
00007 
00008 
00009 
00010 
00011 
00012 
00013 
00014 
00015 
00016 
00017 
00018 
00019 
00020 
00021 
00022 #include "chainiksolvervel_pinv_nso.hpp"
00023 #include "utilities/svd_eigen_HH.hpp"
00024 
00025 namespace KDL
00026 {
00027     ChainIkSolverVel_pinv_nso::ChainIkSolverVel_pinv_nso(const Chain& _chain, JntArray _opt_pos, JntArray _weights, double _eps, int _maxiter, double _alpha):
00028         chain(_chain),
00029         jnt2jac(chain),
00030         nj(chain.getNrOfJoints()),
00031         jac(nj),
00032         U(MatrixXd::Zero(6,nj)),
00033         S(VectorXd::Zero(nj)),
00034         Sinv(VectorXd::Zero(nj)),
00035         V(MatrixXd::Zero(nj,nj)),
00036         tmp(VectorXd::Zero(nj)),
00037         tmp2(VectorXd::Zero(nj)),
00038         eps(_eps),
00039         maxiter(_maxiter),
00040         alpha(_alpha),
00041         weights(_weights),
00042         opt_pos(_opt_pos)
00043     {
00044     }
00045 
00046     ChainIkSolverVel_pinv_nso::ChainIkSolverVel_pinv_nso(const Chain& _chain, double _eps, int _maxiter, double _alpha):
00047         chain(_chain),
00048         jnt2jac(chain),
00049         nj(chain.getNrOfJoints()),
00050         jac(nj),
00051         U(MatrixXd::Zero(6,nj)),
00052         S(VectorXd::Zero(nj)),
00053         Sinv(VectorXd::Zero(nj)),
00054         V(MatrixXd::Zero(nj,nj)),
00055         tmp(VectorXd::Zero(nj)),
00056         tmp2(VectorXd::Zero(nj)),
00057         eps(_eps),
00058         maxiter(_maxiter),
00059         alpha(_alpha)
00060     {
00061     }
00062 
00063     ChainIkSolverVel_pinv_nso::~ChainIkSolverVel_pinv_nso()
00064     {
00065     }
00066 
00067 
00068     int ChainIkSolverVel_pinv_nso::CartToJnt(const JntArray& q_in, const Twist& v_in, JntArray& qdot_out)
00069     {
00070         
00071         
00072         jnt2jac.JntToJac(q_in,jac);
00073 
00074         
00075         
00076         
00077         int svdResult = svd_eigen_HH(jac.data,U,S,V,tmp,maxiter);
00078         if (0 != svdResult)
00079         {
00080             qdot_out.data.setZero() ;
00081             return svdResult;
00082         }
00083 
00084         unsigned int i;
00085 
00086         
00087         
00088         
00089 
00090         
00091         for (i = 0; i < nj; ++i) {
00092             Sinv(i) = fabs(S(i))<eps ? 0.0 : 1.0/S(i);
00093         }
00094         for (i = 0; i < 6; ++i) {
00095             tmp(i) = v_in(i);
00096         }
00097 
00098         qdot_out.data = V * Sinv.asDiagonal() * U.transpose() * tmp.head(6);
00099 
00100         
00101         
00102         
00103         
00104         
00105         
00106         
00107         
00108         
00109         
00110         
00111         
00112         
00113         
00114         
00115         
00116         
00117 
00118         double g = 0; 
00119         double A = 0; 
00120         for (i = 0; i < nj; ++i) {
00121             double qd = q_in(i) - opt_pos(i);
00122             g += 0.5 * qd*qd * weights(i);
00123             A += qd*qd * weights(i)*weights(i);
00124         }
00125 
00126         if (A > 1e-9) {
00127           
00128           for (i = 0; i < nj; ++i) {
00129               tmp(i) = weights(i)*(q_in(i) - opt_pos(i)) / A;
00130           }
00131 
00132           
00133           tmp2 = V * Sinv.asDiagonal() * U.transpose() * U * S.asDiagonal() * V.transpose() * tmp;
00134 
00135           for (i = 0; i < nj; ++i) {
00136               
00137               qdot_out(i) += -2*alpha*g * (tmp(i) - tmp2(i));
00138           }
00139         }
00140         
00141         return svdResult;
00142     }
00143 
00144     int ChainIkSolverVel_pinv_nso::setWeights(const JntArray & _weights)
00145     {
00146       weights = _weights;
00147       return 0;
00148     }
00149 
00150     int ChainIkSolverVel_pinv_nso::setOptPos(const JntArray & _opt_pos)
00151     {
00152       opt_pos = _opt_pos;
00153       return 0;
00154     }
00155 
00156     int ChainIkSolverVel_pinv_nso::setAlpha(const double _alpha)
00157     {
00158       alpha = _alpha;
00159       return 0;
00160     }
00161 
00162 
00163 }