三自由度腿反运动学C++

我试图在arduino控制的四足动物上实现反向运动学，但我得到了一些不准确的计算结果。为了检查错误，我把算法移植到C++上，并在PC上运行。我的问题是，我假设坐标改变会给出相同的结果，不管我改变哪个方向的坐标。但是，x轴和y轴上的过渡会根据方向产生几度的差异。我的数学知识有点脏，所以在检查算法时可能遗漏了什么。腿的配置如下

什么会导致结果的差异

#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;
}

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您可以共享原始arduino代码的访问权限吗？我不知道arduino是如何配置的，但我想知道这是否是一个精度问题，因为浮点的大小-双精度通常是64位，而浮点通常是32位-我怀疑arduino将只支持后者，而您显然在这里使用前者。这通常不重要，所以这可能不是您的问题，但如果您在长时间的集成后看到漂移，这可能就是问题所在。如果你不能共享arduino代码，你能举一个两者输出的例子吗？正如你所猜测的，arduino上运行的代码的唯一区别是使用float而不是double。这就是我把它移植到C++的原因之一，结果完全一样，我使用的伺服系统。1度的理论精度。漂移也存在于小的运动中，并因坐标的较大变化而放大。这是我上面贴的代码输出啊，好吧，我误解了你的问题；我以为你在你的ARDUNO代码和C++代码之间有了差异。我想我对预期的产出感到困惑；您认为您可以编辑问题以包含预期输出与粘贴箱中的内容吗？