k: rust-lang的运动学库

k 具有以下功能。

1. 正向运动学
2. 逆向运动学
3. URDF加载器

k 使用 nalgebra 作为数学库。

请参阅 文档 和 examples/ 获取更多详细信息。

构建示例的要求

sudo apt install g++ cmake xorg-dev libglu1-mesa-dev

带GUI的IK示例

cargo run --release --example interactive_ik

按下以下键来移动操作器的末端。

• f: 向前
• b: 向后
• p: 向上
• n: 向下
• l: 向左
• r: 向右
• z: 重置操作器的状态。

从urdf创建链接树并解决IK

use k::prelude::*;

fn main() {
    // Load urdf file
    let chain = k::Chain::<f32>::from_urdf_file("urdf/sample.urdf").unwrap();
    println!("chain: {chain}");

    // Set initial joint angles
    let angles = vec![0.2, 0.2, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.2, 0.2, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0];

    chain.set_joint_positions(&angles).unwrap();
    println!("initial angles={:?}", chain.joint_positions());

    let target_link = chain.find("l_wrist_pitch").unwrap();

    // Get the transform of the end of the manipulator (forward kinematics)
    chain.update_transforms();
    let mut target = target_link.world_transform().unwrap();

    println!("initial target pos = {}", target.translation);
    println!("move z: +0.1");
    target.translation.vector.z += 0.1;

    // Create IK solver with default settings
    let solver = k::JacobianIkSolver::default();

    // Create a set of joints from end joint
    let arm = k::SerialChain::from_end(target_link);
    // solve and move the manipulator angles
    solver.solve(&arm, &target).unwrap();
    println!("solved angles={:?}", chain.joint_positions());

    chain.update_transforms();
    let solved_pose = target_link.world_transform().unwrap();
    println!("solved target pos = {}", solved_pose.translation);
}

API结构

顶级接口是 Chain 结构。它包含 Node，并且它们具有节点之间的关系（父/子）。实际数据（关节角度（位置）、节点之间的变换）存储在节点内部的 Joint 对象中。

您可以获取节点的本地/世界变换。请参阅以下图例以了解节点的 local_transform() 和 world_transform()。