グラフ構造のためのノード(頂点)．旧名 LNODE [詳解]

#include <robot_state_node.h>

designlab::RobotStateNode 連携図

[凡例]

公開メンバ関数
constexpr	RobotStateNode ()

constexpr	RobotStateNode (const leg_func::LegStateBit &state, const std::array< Vector3, HexapodConst::kLegNum > &pos, const std::array< Vector3, HexapodConst::kLegNum > &ref_pos, const Vector3 &com, const Quaternion &q, const HexapodMove move, const int parent, const int d)

	RobotStateNode (const RobotStateNode &other)=default

	RobotStateNode (RobotStateNode &&other) noexcept=default

RobotStateNode &	operator= (const RobotStateNode &other)=default

	~RobotStateNode ()=default

void	ChangeGlobalCenterOfMass (const designlab::Vector3 &new_com, bool do_change_leg_base_pos)
	重心位置を変更する関数．

void	ChangePosture (const std::shared_ptr< const IHexapodCoordinateConverter > &converter_ptr, const designlab::Quaternion &new_posture)
	クォータニオンを変更し，胴体を回転させる関数．

void	ChangeLootNode ()
	自身を根ノードに変更する関数． depthを0に，parent_numを-1に初期化する．

constexpr void	ChangeToNextNode (const int parent_index_, const HexapodMove next_move_)
	次の動作を設定する関数．深さを一つ深くして，親と次の動作を設定する．

constexpr bool	IsLootNode () const
	自身が根ノードであるか判定する．

std::string	ToString () const
	ノードの情報を文字列に変換する関数．デバッグ用に詳細な情報を出力する．

std::string	ToCsvString () const
	ノードの情報を csv形式の文字列に変換する関数．カンマ区切りで出力する．

constexpr bool	operator== (const RobotStateNode &other) const
	比較演算子

constexpr bool	operator!= (const RobotStateNode &other)

静的公開メンバ関数
static RobotStateNode	FromString (const std::string &str)
	文字列をノードの情報に変換する関数．

公開変数類
leg_func::LegStateBit	leg_state
	[4 byte] 脚状態，重心パターンを bitで表す．旧名 leg_con．

std::array< Vector3, HexapodConst::kLegNum >	leg_pos
	[4 * 3 * 6 = 72 byte] 脚先の座標．(coxa(脚の付け根)を原点とする)

std::array< Vector3, HexapodConst::kLegNum >	leg_reference_pos

Vector3	center_of_mass_global_coord
	[4 * 3 = 12byte] グローバル座標系における重心の位置．旧名 GCOM

Quaternion	posture
	[4 * 4 = 16byte] 姿勢を表すクォータニオン．

HexapodMove	next_move

int	parent_index

int	depth
	[4 byte] 自身の深さ．一番上の親が深さ0となる．

静的公開変数類
static constexpr int	kNoParentIndex = -1
	親がいないことを表す値．

詳解

グラフ構造のためのノード(頂点)．旧名 LNODE

この構造体は，グラフ構造のためのノード(頂点)である．
ノードは，脚の状態，脚先の座標，脚接地の基準点の座標，重心の位置，ロールピッチヨーの回転角度，親ノードの番号，次の動作，深さを持つ．
すなわちロボットの現在の状態を表している．しかし，脚の関節角度など一部の情報を持ってはいない．
これは実時間内に，グラフ探索を終えるための工夫である．
先行研究のプログラムに比べて大きく内容を変更したが，基本的な構造は同じである．また，ロボットの座標系は通例，進行方向をXの正，ロボットの真上をZの正， y軸は右手座標系でとる．このプログラムもそのように統一する．
過去のプログラムではそれがバラバラになっていたため，途中で座標系を変換する処理が多々あったが，煩雑なうえ，時間がかかるので，全て統一する．

robot_state_node.h の 46 行目に定義があります。

構築子と解体子

◆ RobotStateNode() [1/4]

constexpr designlab::RobotStateNode::RobotStateNode ( )

inlineconstexpr

robot_state_node.h の 50 行目に定義があります。

◆ RobotStateNode() [2/4]

constexpr designlab::RobotStateNode::RobotStateNode	(	const leg_func::LegStateBit &	state,
		const std::array< Vector3, HexapodConst::kLegNum > &	pos,
		const std::array< Vector3, HexapodConst::kLegNum > &	ref_pos,
		const Vector3 &	com,
		const Quaternion &	q,
		const HexapodMove	move,
		const int	parent,
		const int	d
	)

inlineconstexpr

robot_state_node.h の 70 行目に定義があります。

◆ RobotStateNode() [3/4]

designlab::RobotStateNode::RobotStateNode ( const RobotStateNode & other )

default

◆ RobotStateNode() [4/4]

designlab::RobotStateNode::RobotStateNode ( RobotStateNode && other )

defaultnoexcept

◆ ~RobotStateNode()

designlab::RobotStateNode::~RobotStateNode ( )

default

関数詳解

◆ ChangeGlobalCenterOfMass()

void designlab::RobotStateNode::ChangeGlobalCenterOfMass	(	const designlab::Vector3 &	new_com,
		bool	do_change_leg_base_pos
	)

重心位置を変更する関数．

引数

[in]	new_com	新しい重心位置．グローバル座標系．
[in]	do_change_leg_base_pos	遊脚中の脚の接地基準地点の座標を変更するかどうか

脚位置は脚の付け根からの相対座標で表現されている．
遊脚している脚は一緒に移動するが，接地脚は移動しないため座標を変更してやる必要がある．

robot_state_node.cpp の 22 行目に定義があります。

呼び出し関係図:

被呼び出し関係図:

◆ ChangeLootNode()

void designlab::RobotStateNode::ChangeLootNode ( )

inline

自身を根ノードに変更する関数．
depthを0に，parent_numを-1に初期化する．

robot_state_node.h の 114 行目に定義があります。

呼び出し関係図:

被呼び出し関係図:

◆ ChangePosture()

void designlab::RobotStateNode::ChangePosture	(	const std::shared_ptr< const IHexapodCoordinateConverter > &	converter_ptr,
		const designlab::Quaternion &	new_posture
	)

クォータニオンを変更し，胴体を回転させる関数．

引数

[in]	converter_ptr	座標変換クラスのポインタ．
[in]	new_posture	新しい姿勢．単位クォータニオン．

robot_state_node.cpp の 43 行目に定義があります。

呼び出し関係図:

被呼び出し関係図:

◆ ChangeToNextNode()

constexpr void designlab::RobotStateNode::ChangeToNextNode	(	const int	parent_index_,
		const HexapodMove	next_move_
	)

inlineconstexpr

次の動作を設定する関数．
深さを一つ深くして，親と次の動作を設定する．

引数

[in]	parent_index_	親ノードの番号.
[in]	next_move_	次の動作．

robot_state_node.h の 125 行目に定義があります。

被呼び出し関係図:

◆ FromString()

RobotStateNode designlab::RobotStateNode::FromString ( const std::string & str )

static

文字列をノードの情報に変換する関数．

引数

[in] str ノードの情報をまとめた文字列，カンマ区切り．

戻り値: ロボットの状態を表すノード．

todo:: うまく読み込めなかった時の処理を書く．

robot_state_node.cpp の 147 行目に定義があります。

呼び出し関係図:

◆ IsLootNode()

constexpr bool designlab::RobotStateNode::IsLootNode ( ) const

inlineconstexpr

自身が根ノードであるか判定する．

戻り値

true	自身が根ノードである．
false	自身が根ノードでない．

robot_state_node.h の 137 行目に定義があります。

被呼び出し関係図:

◆ operator!=()

constexpr bool designlab::RobotStateNode::operator!= ( const RobotStateNode & other )

inlineconstexpr

robot_state_node.h の 185 行目に定義があります。

◆ operator=()

RobotStateNode & designlab::RobotStateNode::operator= ( const RobotStateNode & other )

default

◆ operator==()

constexpr bool designlab::RobotStateNode::operator== ( const RobotStateNode & other ) const

inlineconstexpr

比較演算子

robot_state_node.h の 159 行目に定義があります。

◆ ToCsvString()

std::string designlab::RobotStateNode::ToCsvString ( ) const

ノードの情報を csv形式の文字列に変換する関数．
カンマ区切りで出力する．

戻り値: ノードの情報を csv形式の文字列にしたもの．

robot_state_node.cpp の 138 行目に定義があります。

◆ ToString()

std::string designlab::RobotStateNode::ToString ( ) const

ノードの情報を文字列に変換する関数．
デバッグ用に詳細な情報を出力する．

戻り値: ノードの情報を文字列にしたもの．

robot_state_node.cpp の 70 行目に定義があります。

呼び出し関係図:

被呼び出し関係図:

メンバ詳解

◆ center_of_mass_global_coord

Vector3 designlab::RobotStateNode::center_of_mass_global_coord

[4 * 3 = 12byte] グローバル座標系における重心の位置．旧名 GCOM

robot_state_node.h の 202 行目に定義があります。

◆ depth

int designlab::RobotStateNode::depth

[4 byte] 自身の深さ．一番上の親が深さ0となる．

robot_state_node.h の 217 行目に定義があります。

◆ kNoParentIndex

constexpr int designlab::RobotStateNode::kNoParentIndex = -1

staticconstexpr

親がいないことを表す値．

robot_state_node.h の 48 行目に定義があります。

◆ leg_pos

std::array<Vector3, HexapodConst::kLegNum> designlab::RobotStateNode::leg_pos

[4 * 3 * 6 = 72 byte] 脚先の座標．(coxa(脚の付け根)を原点とする)

robot_state_node.h の 195 行目に定義があります。

◆ leg_reference_pos

std::array<Vector3, HexapodConst::kLegNum> designlab::RobotStateNode::leg_reference_pos

[4 * 3 * 6 = 72 byte] 脚接地の基準点の座標．離散化した時に4になる地点．(coxa(脚の付け根)を原点とする)

robot_state_node.h の 199 行目に定義があります。

◆ leg_state

leg_func::LegStateBit designlab::RobotStateNode::leg_state

[4 byte] 脚状態，重心パターンを bitで表す．旧名 leg_con．

robot_state_node.h の 192 行目に定義があります。

◆ next_move

HexapodMove designlab::RobotStateNode::next_move

[4 byte] 次の動作を代入する．元のプログラムでは int debug が担っていた仕事を行う．

robot_state_node.h の 210 行目に定義があります。

◆ parent_index

int designlab::RobotStateNode::parent_index

[4 byte] 自身の親が vector 配列のどこにいるのかを記録する．親がいないなら負の値をとる．

robot_state_node.h の 214 行目に定義があります。

◆ posture

Quaternion designlab::RobotStateNode::posture

[4 * 4 = 16byte] 姿勢を表すクォータニオン．

robot_state_node.h の 205 行目に定義があります。

この構造体詳解は次のファイルから抽出されました:

DesignLab/robot_state_node.h
DesignLab/robot_state_node.cpp

公開メンバ関数

静的公開メンバ関数

公開変数類

静的公開変数類

詳解

構築子と解体子

◆ RobotStateNode() [1/4]

◆ RobotStateNode() [2/4]

◆ RobotStateNode() [3/4]

◆ RobotStateNode() [4/4]

◆ ~RobotStateNode()

関数詳解

◆ ChangeGlobalCenterOfMass()

◆ ChangeLootNode()

◆ ChangePosture()

◆ ChangeToNextNode()

◆ FromString()

◆ IsLootNode()

◆ operator!=()

◆ operator=()

◆ operator==()

◆ ToCsvString()

◆ ToString()

メンバ詳解

◆ center_of_mass_global_coord

◆ depth

◆ kNoParentIndex

◆ leg_pos

◆ leg_reference_pos

◆ leg_state

◆ next_move

◆ parent_index

◆ posture