c++ - 3DOF 脚逆運動学 C++

Question

arduino 制御の四足動物に逆運動学を実装しようとしていますが、不正確な計算結果が得られました。何が問題なのかを確認するために、アルゴリズムを C++ に移植し、PC で実行しました。私の問題は、座標を変更する方向に関係なく、座標の変更によって同じ結果が得られると想定することです。ただし、x 軸と y 軸の遷移は、方向によって多少の違いがあります。私の数学の知識は少しほこりっぽいので、アルゴリズムをチェックしているときに何かを見逃したのかもしれません。逆運動学.jpg

結果の違いの原因は何ですか?

#include <cmath>
#include <iostream>

#define CONNECTED_SERVOS 12
#define PI 3.1415

#define coxa 55
#define femur 40
#define tibia 47

int nogo_buffer[CONNECTED_SERVOS];
int end_position[CONNECTED_SERVOS];
int cur_pw[CONNECTED_SERVOS];

int calibrate[] = { 1500, 1520, 1500, 1560, 1400, 1410, 1520, 1550, 1500, 1560, 1510, 1620 }; //calibrate servos to simmetrical positions

int floatToInt(double num) {
    //Rounding a number avoiding truncation:

    return (int)(num < 0 ? (num - 0.5) : (num + 0.5));
}

int radToMicro(double rad, int ref) {

    //Make sure rad isn't negative:


    if (rad < 0) {
        while (rad < -PI) {
            rad += PI;
        }
    }
    else {
        while (rad > PI) {
            rad -= PI;
        }
    }

    //edit 2400
    return ref - floatToInt(572.958 * rad);
}



void IkLeg(int x, int y, int z, int nLeg)
{

    double L1 = sqrt(pow(x,2) + pow(z,2));
    double L = sqrt(pow(L1 - coxa,2) + pow(y,2));
    double t = acos((pow(tibia,2) + pow(femur,2) - pow(L,2)) / (2 * tibia * femur)) / PI * 180;
    double f1 = acos(y / L) / PI * 180;
    double f2 = acos((pow(femur,2) + pow(L,2) - pow(tibia,2)) / (2 * femur * L)) / PI * 180;
    double f = f1 + f2;
    double c = atan2(z, x) / PI * 180;
    std::cout << c << std::endl;
    std::cout << f-90 << std::endl;
    std::cout << t-90 << std::endl;

    //coxa angle
    nogo_buffer[3 * nLeg - 1] = radToMicro(c/180*PI, calibrate[3 * nLeg - 1]);

    std::cout << nogo_buffer[3 * nLeg - 1] << std::endl;

    //femur angle
    nogo_buffer[3 * nLeg - 2] = radToMicro(f / 180 * PI, calibrate[3 * nLeg - 2]+900);

    std::cout << nogo_buffer[3 * nLeg - 2] << std::endl;

    //tibia angle
    nogo_buffer[3 * nLeg - 3] = radToMicro(t / 180 * PI, calibrate[3 * nLeg - 3]+900);

    std::cout << nogo_buffer[3 * nLeg - 3] << std::endl;
}

int main() {
    IkLeg(95,47,0,1);
    std::cout << "x transition" << std::endl;
    IkLeg(105, 47, 0, 1);
    IkLeg(85, 47, 0, 1);
    std::cout << "y transition" << std::endl;
    IkLeg(95, 57, 0, 1);
    IkLeg(95, 37, 0, 1);
    std::cout << "z transition" << std::endl;
    IkLeg(95, 47, 30, 1);
    IkLeg(95, 47, -30, 1);

    return 0;
}