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from director import lcmUtils 

from director import objectmodel as om 

from director import visualization as vis 

from director.utime import getUtime 

from director import transformUtils 

from director.debugVis import DebugData 

from director import ioUtils 

from director import robotstate 

from director import applogic as app 

from director import vtkAll as vtk 

from director.lcmframe import frameFromPositionMessage, positionMessageFromFrame 

from director.simpletimer import SimpleTimer 

from director.shallowCopy import shallowCopy 

from director import roboturdf 

from director import filterUtils 

import director.vtkNumpy as vnp 

 

import os 

import math 

import numpy as np 

from director import drcargs 

import drc as lcmdrc 

from bot_core.pose_t import pose_t 

from bot_core.robot_state_t import robot_state_t 

import functools 

import json 

 

from PythonQt import QtGui, QtCore 

 

_footMeshes = None 

_footMeshFiles = [] 

_modelName = "valkyrie" # either atlas_v3/v4/v5 or valkyrie 

_pelvisLink = '' # pelvis 

_leftFootLink = '' # l_foot 

_rightFootLink = '' # r_foot 

with open(drcargs.args().directorConfigFile) as directorConfigFile: 

    directorConfig = json.load(directorConfigFile) 

 

    _modelName = directorConfig['modelName'] 

 

    directorConfigDirectory = os.path.dirname(os.path.abspath(directorConfigFile.name)) 

 

    if 'leftFootMeshFiles' in directorConfig: 

        _footMeshFiles.append( directorConfig['leftFootMeshFiles'] ) 

        _footMeshFiles.append( directorConfig['rightFootMeshFiles'] ) 

        for j in range(0,2): 

            for i in range(len(_footMeshFiles[j])): 

                _footMeshFiles[j][i] = os.path.join(directorConfigDirectory, _footMeshFiles[j][i]) 

 

    if 'pelvisLink' in directorConfig: 

        _pelvisLink =  directorConfig['pelvisLink'] 

 

    if 'leftFootLink' in directorConfig: 

        _leftFootLink = directorConfig['leftFootLink'] 

        _rightFootLink = directorConfig['rightFootLink'] 

 

DEFAULT_PARAM_SET = 'Drake Nominal' 

DEFAULT_STEP_PARAMS = {'BDI': {'Min Num Steps': 0, 

                               'Max Num Steps': 12, 

                               'Min Step Width': 0.20, 

                               'Nominal Step Width': 0.26, 

                               'Nominal Forward Step': 0.15, 

                               'Max Forward Step': 0.40, 

                               'Max Step Width': 0.4, 

                               'Max Upward Step': 0.18, 

                               'Max Downward Step': 0.18, 

                               'Behavior': 0, 

                               'Leading Foot': 0, 

                               'Swing Height': 0.05, 

                               'Drake Swing Speed': 0.2, 

                               'Drake Instep Shift': 0.0275, 

                               'Drake Min Hold Time': 2.0, 

                               'Support Contact Groups': 0, 

                               'Prevent Swing Undershoot': 0, 

                               'Prevent Swing Overshoot': 0, 

                               'Map Mode': 0, 

                               'IHMC Transfer Time': 1.0, 

                               'IHMC Swing Time': 1.2}, 

                       'Drake Nominal': {'Min Num Steps': 0, 

                                 'Max Num Steps': 16, 

                                 'Min Step Width': 0.20, 

                                 'Nominal Step Width': 0.26, 

                                 'Nominal Forward Step': 0.26, 

                                 'Max Forward Step': 0.30, 

                                 'Max Step Width': 0.32, 

                                 'Max Upward Step': 0.18, 

                                 'Max Downward Step': 0.18, 

                                 'Behavior': 2, 

                                 'Leading Foot': 0, 

                                 'Swing Height': 0.03, 

                                 'Drake Swing Speed': 0.6, 

                                 'Drake Instep Shift': 0.005, 

                                 'Drake Min Hold Time': 1.0, 

                                 'Support Contact Groups': 0, 

                                 'Prevent Swing Undershoot': 0, 

                                 'Prevent Swing Overshoot': 0, 

                                 'Map Mode': 0, 

                                 'IHMC Transfer Time': 1.0, 

                                 'IHMC Swing Time': 1.2}, 

                       'IHMC Nominal': {'Min Num Steps': 0, 

                                 'Max Num Steps': 16, 

                                 'Min Step Width': 0.20, 

                                 'Nominal Step Width': 0.26, 

                                 'Nominal Forward Step': 0.26, 

                                 'Max Forward Step': 0.30, 

                                 'Max Step Width': 0.32, 

                                 'Max Upward Step': 0.18, 

                                 'Max Downward Step': 0.18, 

                                 'Behavior': 2, 

                                 'Leading Foot': 0, 

                                 'Swing Height': 0.05, 

                                 'Drake Swing Speed': 0.2, 

                                 'Drake Instep Shift': 0.0275, 

                                 'Drake Min Hold Time': 2.0, 

                                 'Support Contact Groups': 0, 

                                 'Prevent Swing Undershoot': 0, 

                                 'Prevent Swing Overshoot': 0, 

                                 'Map Mode': 0, 

                                 'IHMC Transfer Time': 1.0, 

                                 'IHMC Swing Time': 1.2}} 

DEFAULT_STEP_PARAMS['Terrain'] = DEFAULT_STEP_PARAMS['Drake Nominal'].copy() 

DEFAULT_STEP_PARAMS['Terrain'].update({'Drake Min Hold Time': 1.0, 

                                       'Drake Swing Speed': 0.6, 

                                       'Swing Height': 0.05, 

                                       'Max Forward Step': 0.36, 

                                       'Max Num Steps': 6, 

                                       'Nominal Step Width': 0.22, 

                                       'Map Mode': 1}) 

DEFAULT_STEP_PARAMS['Stairs'] = DEFAULT_STEP_PARAMS['Drake Nominal'].copy() 

DEFAULT_STEP_PARAMS['Stairs'].update({'Drake Min Hold Time': 2.0, 

                                      'Swing Height': 0.05, 

                                      'Max Num Steps': 8, 

                                      'Min Num Steps': 8, 

                                      'Drake Swing Speed': 0.6, 

                                      'Support Contact Groups': lcmdrc.footstep_params_t.SUPPORT_GROUPS_MIDFOOT_TOE, 

                                      'Map Mode': 2}) 

 

DEFAULT_STEP_PARAMS['Polaris Platform'] = DEFAULT_STEP_PARAMS['Drake Nominal'].copy() 

DEFAULT_STEP_PARAMS['Polaris Platform'].update({'Drake Min Hold Time': 2.0, 

                                      'Prevent Swing Undershoot': 1, 

                                      'Swing Height': 0.05, 

                                      'Map Mode': 1}) 

 

DEFAULT_CONTACT_SLICES = {(0.05, 0.3): np.array([[-0.13, -0.13, 0.13, 0.13], 

                                          [0.0562, -0.0562, 0.0562, -0.0562]]), 

                          (0.3, .75): np.array([[-0.13, -0.13, 0.25, 0.25], 

                                          [.25, -.25, .25, -.25]]), 

                          (0.75, 1.05): np.array([[-0.2, -0.2, 0.25, 0.25], 

                                          [.4, -.4, .4, -.4]]), 

                          (1.05, 1.85): np.array([[-0.35, -0.35, 0.28, 0.28], 

                                          [.4, -.4, .4, -.4]]) 

                          } 

 

 

def loadFootMeshes(): 

    meshes = [] 

    for i in  range(0,2): 

        d = DebugData() 

 

        for footMeshFile in _footMeshFiles[i]: 

          d.addPolyData(ioUtils.readPolyData( footMeshFile , computeNormals=True)) 

 

        t = vtk.vtkTransform() 

        t.Scale(0.98, 0.98, 0.98) 

        pd = filterUtils.transformPolyData(d.getPolyData(), t) 

        meshes.append(pd) 

    return meshes 

 

 

def getLeftFootMesh(): 

    return shallowCopy(getFootMeshes()[0]) 

 

 

def getRightFootMesh(): 

    return shallowCopy(getFootMeshes()[1]) 

 

 

def getLeftFootColor(): 

    return [1.0, 1.0, 0.0] 

 

 

def getRightFootColor(): 

    return [0.33, 1.0, 0.0] 

 

 

 

def getFootMeshes(): 

    global _footMeshes 

    if not _footMeshes: 

        _footMeshes = loadFootMeshes() 

    return _footMeshes 

 

 

def getFootstepsFolder(): 

    obj = om.findObjectByName('footstep plan') 

    if obj is None: 

        obj = om.getOrCreateContainer('footstep plan', parentObj=om.getOrCreateContainer('planning')) 

        obj.setIcon(om.Icons.Feet) 

        om.collapse(obj) 

    return obj 

 

def getWalkingVolumesFolder(): 

    obj = om.findObjectByName('walking volumes') 

    if obj is None: 

        obj = om.getOrCreateContainer('walking volumes', parentObj=getFootstepsFolder()) 

        om.collapse(obj) 

    return obj 

 

def getTerrainSlicesFolder(): 

    obj = om.findObjectByName('terrain slices') 

    if obj is None: 

        obj = om.getOrCreateContainer('terrain slices', parentObj=getFootstepsFolder()) 

        obj.setProperty('Visible', False) 

        om.collapse(obj) 

    return obj 

 

def getBDIAdjustedFootstepsFolder(): 

    obj = om.findObjectByName('BDI adj footstep plan') 

    if obj is None: 

        obj = om.getOrCreateContainer('BDI adj footstep plan') 

        obj.setIcon(om.Icons.Feet) 

        om.collapse(obj) 

    return obj 

 

 

class FootstepsDriver(object): 

 

    def __init__(self, jointController): 

        self.jointController = jointController 

        self.lastFootstepPlan = None 

        self.lastFootstepRequest = None 

        self.goalSteps = None 

        self.lastWalkingPlan = None 

        self.walkingPlanCallback = None 

        self.default_step_params = DEFAULT_STEP_PARAMS 

        self.contact_slices = DEFAULT_CONTACT_SLICES 

        self.show_contact_slices = False 

        self.toolbarWidget = None 

 

        ### Stuff pertaining to rendering BDI-frame steps 

        self.poseAlt = None 

        self.bdi_plan = None 

        self.bdi_plan_adjusted = None 

 

        view = app.getDRCView() 

        self.altRobotModel, self.altJointController = roboturdf.loadRobotModel('alt model', view, parent='alt model', color=roboturdf.getRobotOrangeColor(), visible=False) 

        self.altRobotModel.setProperty('Visible', False) 

        self.showBDIPlan = False # hide the BDI plans when created 

        self.altChannel = "POSE_BODY_ALT" 

        self.altSubscribe = None 

        #enable this to used the alt model to render a different state 

        #self.altJointController.addLCMUpdater("EST_ROBOT_STATE_ALT") 

 

        self._setupSubscriptions() 

        self._setupProperties() 

 

        self.showToolbarWidget() 

        # If we're a consoleapp and have no main window execButton won't exist 

        if hasattr(self, 'execButton'): 

            self.execButton.setEnabled(False) 

 

        self.committedPlans = [] 

 

 

    def _setupProperties(self): 

        self.params = om.ObjectModelItem('Footstep Params') 

        self.defaults_map = ['Drake Nominal', 'BDI', 'IHMC Nominal', 'Terrain', 'Stairs', 'Polaris Platform'] 

        self.params.addProperty('Defaults', 0, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=self.defaults_map)) 

        self.params.addProperty('Behavior', 0, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['BDI Stepping', 'BDI Walking', 'Drake Walking'])) 

        self.params.addProperty('Leading Foot', 1, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['Auto', 'Left', 'Right'])) 

        self.leading_foot_map = [lcmdrc.footstep_plan_params_t.LEAD_AUTO, 

                                 lcmdrc.footstep_plan_params_t.LEAD_LEFT, 

                                 lcmdrc.footstep_plan_params_t.LEAD_RIGHT] 

        # self.params.addProperty('Map Command', 0, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['Full Heightmap', 'Flat Ground', 'Z Normals'])) 

        self.params.addProperty('Map Mode', 0, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['Foot Plane', 'Terrain Heights & Normals', 'Terrain Heights, Z Normals', 'Horizontal Plane'])) 

        self.map_mode_map = [ 

                             lcmdrc.footstep_plan_params_t.FOOT_PLANE, 

                             lcmdrc.footstep_plan_params_t.TERRAIN_HEIGHTS_AND_NORMALS, 

                             lcmdrc.footstep_plan_params_t.TERRAIN_HEIGHTS_Z_NORMALS, 

                             lcmdrc.footstep_plan_params_t.HORIZONTAL_PLANE 

                             ] 

        # self.params.addProperty('Heights Source', attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['Map Data', 'Foot Plane'])) 

        # self.params.addProperty('Normals Source', attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['Map Data', 'Foot Plane'])) 

        self.params.addProperty('Min Num Steps', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=0, minimum=0, maximum=30, singleStep=1)) 

        self.params.addProperty('Max Num Steps', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=0, minimum=1, maximum=30, singleStep=1)) 

        self.params.addProperty('Min Step Width', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0.1, maximum=0.35, singleStep=0.01)) 

        self.params.addProperty('Nominal Step Width', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0.21, maximum=0.4, singleStep=0.01)) 

        self.params.addProperty('Max Step Width', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0.22, maximum=0.5, singleStep=0.01)) 

        self.params.addProperty('Nominal Forward Step', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0, maximum=0.5, singleStep=0.01)) 

        self.params.addProperty('Max Forward Step', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0, maximum=0.5, singleStep=0.01)) 

        self.params.addProperty('Swing Height', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0, maximum=0.5, singleStep=0.005)) 

        self.params.addProperty('Max Upward Step', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0, maximum=0.5, singleStep=0.01)) 

        self.params.addProperty('Max Downward Step', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0, maximum=0.5, singleStep=0.01)) 

        self.params.addProperty('Drake Swing Speed', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0.05, maximum=5.0, singleStep=0.05)) 

        self.params.addProperty('Drake Min Hold Time', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0, maximum=10.0, singleStep=0.05)) 

        self.params.addProperty('Drake Instep Shift', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=4, minimum=-0.3, maximum=0.3, singleStep=0.0005)) 

        self.behavior_lcm_map = { 

                              0: lcmdrc.footstep_plan_params_t.BEHAVIOR_BDI_STEPPING, 

                              1: lcmdrc.footstep_plan_params_t.BEHAVIOR_BDI_WALKING, 

                              2: lcmdrc.footstep_plan_params_t.BEHAVIOR_WALKING} 

        self.params.addProperty('Planner Mode', 0, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['Fast MIQP', 'Slow MISOCP'])) 

        self.params.addProperty('Support Contact Groups', 0, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['Whole Foot', 'Front 2/3', 'Back 2/3'])) 

        self.params.addProperty('Prevent Swing Undershoot', 0, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['False', 'True'])) 

        self.params.addProperty('Prevent Swing Overshoot', 0, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['False', 'True'])) 

        self.params.addProperty('IHMC Transfer Time', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0.6, maximum=5.0, singleStep=0.05)) 

        self.params.addProperty('IHMC Swing Time', None, attributes=om.PropertyAttributes(decimals=2, minimum=0.6, maximum=5.0, singleStep=0.05)) 

 

        self.applyDefaults(DEFAULT_PARAM_SET) 

 

    def applyDefaults(self, set_name): 

        defaults = self.default_step_params[set_name] 

        for k, v in defaults.iteritems(): 

            self.params.setProperty(k, v) 

 

    def _setupSubscriptions(self): 

 

        useHistoricalLoader = False 

        historicalLoader = lcmUtils.HistoricalLCMLoader('drc', 'software/drc_lcmtypes/lcmtypes', os.getenv('DRC_BASE')) if useHistoricalLoader else None 

 

        lcmUtils.addSubscriber('FOOTSTEP_PLAN_RESPONSE', lcmdrc.footstep_plan_t, self.onFootstepPlan, historicalLoader) 

        lcmUtils.addSubscriber('WALKING_TRAJ_RESPONSE', lcmdrc.robot_plan_t, self.onWalkingPlan) 

        lcmUtils.addSubscriber('WALKING_SIMULATION_TRAJ_RESPONSE', lcmdrc.robot_plan_t, self.onWalkingPlan) 

 

        ### Related to BDI-frame adjustment: 

        self.altSubscribe = lcmUtils.addSubscriber( self.altChannel , pose_t, self.onPoseAlt) 

        self.altSubscribe.setSpeedLimit(60) 

        sub2 = lcmUtils.addSubscriber('BDI_ADJUSTED_FOOTSTEP_PLAN', lcmdrc.footstep_plan_t, self.onBDIAdjustedFootstepPlan) 

        sub2.setSpeedLimit(1) # was 5 but was slow rendering 

 

    def changeSubscriptionAlt(self, newAltChannel="POSE_BODY_ALT"): 

        # used to monitor a different pose e.g. POSE_BODY_LOGGED in playback 

        self.altChannel = newAltChannel 

        lcmUtils.removeSubscriber ( self.altSubscribe ) 

 

        self.altSubscribe = lcmUtils.addSubscriber( self.altChannel , pose_t, self.onPoseAlt) 

        self.altSubscribe.setSpeedLimit(60) 

 

 

    ############################## 

 

    def getDefaultStepParams(self): 

        default_step_params = lcmdrc.footstep_params_t() 

        default_step_params.step_speed = self.params.properties.drake_swing_speed 

        default_step_params.drake_min_hold_time = self.params.properties.drake_min_hold_time 

        default_step_params.drake_instep_shift = self.params.properties.drake_instep_shift 

        default_step_params.step_height = self.params.properties.swing_height 

        default_step_params.constrain_full_foot_pose = True 

        default_step_params.bdi_step_duration = 2.0 

        default_step_params.bdi_sway_duration = 0.0 

        default_step_params.bdi_lift_height = 0.065 

        default_step_params.bdi_toe_off = 1 

        default_step_params.bdi_knee_nominal = 0.0 

        default_step_params.bdi_max_foot_vel = 0.0 

        default_step_params.bdi_sway_end_dist = 0.02 

        default_step_params.bdi_step_end_dist = 0.02 

        default_step_params.mu = 1.0 

        default_step_params.ihmc_transfer_time = self.params.properties.ihmc_transfer_time 

        default_step_params.ihmc_swing_time = self.params.properties.ihmc_swing_time 

 

        default_step_params.support_contact_groups = self.params.properties.support_contact_groups 

        default_step_params.prevent_swing_undershoot = self.params.properties.prevent_swing_undershoot 

        default_step_params.prevent_swing_overshoot = self.params.properties.prevent_swing_overshoot 

        return default_step_params 

 

    def onWalkingPlan(self, msg): 

        self.lastWalkingPlan = msg 

        if self.walkingPlanCallback: 

            self.walkingPlanCallback(self.lastWalkingPlan) 

 

    def onBDIAdjustedFootstepPlan(self, msg): 

        folder = getBDIAdjustedFootstepsFolder() 

        om.removeFromObjectModel(folder) 

        folder = getBDIAdjustedFootstepsFolder() 

        self.drawFootstepPlan(msg, folder) 

 

    def onFootstepPlan(self, msg): 

        #self.clearFootstepPlan() 

        self.lastFootstepPlan = msg 

 

        planFolder = getFootstepsFolder() 

        self.drawFootstepPlan( self.lastFootstepPlan , planFolder) 

        self.transformPlanToBDIFrame( self.lastFootstepPlan ) 

        self.showToolbarWidget() 

 

 

    def showToolbarWidget(self): 

 

        if app.getMainWindow() is None: 

            return 

 

        if self.toolbarWidget: 

            self.execButton.setEnabled(True) 

            return 

 

        w = QtGui.QWidget() 

        l = QtGui.QHBoxLayout(w) 

 

        label = QtGui.QLabel('Walk plan:') 

        execButton = QtGui.QPushButton('') 

        execButton.setIcon(QtGui.QApplication.style().standardIcon(QtGui.QStyle.SP_MediaPlay)) 

        clearButton = QtGui.QPushButton('') 

        clearButton.setIcon(QtGui.QApplication.style().standardIcon(QtGui.QStyle.SP_TrashIcon)) 

        stopButton = QtGui.QPushButton('') 

        stopButton.setIcon(QtGui.QApplication.style().standardIcon(QtGui.QStyle.SP_MediaStop)) 

 

        l.addWidget(label) 

        l.addWidget(execButton) 

        l.addWidget(stopButton) 

        l.addWidget(clearButton) 

        l.setContentsMargins(0, 0, 0, 0) 

 

        execButton.setShortcut(QtGui.QKeySequence('Ctrl+Return')) 

        execButton.connect('clicked()', self.onExecClicked) 

        clearButton.connect('clicked()', self.onClearClicked) 

        stopButton.connect('clicked()', self.sendStopWalking) 

 

        self.execButton = execButton 

        self.stopButton = stopButton 

        self.toolbarWidget = app.getMainWindow().toolBar().addWidget(w) 

        self.execButton.show() 

 

    def onExecClicked(self): 

        self.commitFootstepPlan(self.lastFootstepPlan) 

 

        om.removeFromObjectModel(om.findObjectByName('footstep widget')) 

        walkGoal = om.findObjectByName('walking goal') 

        if walkGoal: 

            walkGoal.setProperty('Edit', False) 

        self.execButton.setEnabled(False) 

 

 

    def onClearClicked(self): 

        om.removeFromObjectModel(om.findObjectByName('walking goal')) 

        om.removeFromObjectModel(om.findObjectByName('footstep widget')) 

        om.removeFromObjectModel(om.findObjectByName('LCM GL')) 

        self.clearFootstepPlan() 

 

        if self.toolbarWidget: 

            self.execButton.setEnabled(False) 

 

    def clearFootstepPlan(self): 

        self.lastFootstepPlan = None 

        om.removeFromObjectModel(getFootstepsFolder()) 

 

    def drawFootstepPlan(self, msg, folder, left_color=None, right_color=None, alpha=1.0): 

        for step in folder.children(): 

            om.removeFromObjectModel(step) 

        allTransforms = [] 

        volFolder = getWalkingVolumesFolder() 

        map(om.removeFromObjectModel, volFolder.children()) 

        slicesFolder = getTerrainSlicesFolder() 

        map(om.removeFromObjectModel, slicesFolder.children()) 

 

 

        for i, footstep in enumerate(msg.footsteps): 

            trans = footstep.pos.translation 

            trans = [trans.x, trans.y, trans.z] 

            quat = footstep.pos.rotation 

            quat = [quat.w, quat.x, quat.y, quat.z] 

 

            footstepTransform = transformUtils.transformFromPose(trans, quat) 

 

            allTransforms.append(footstepTransform) 

 

 

            if i < 2: 

                continue 

 

            if footstep.is_right_foot: 

                mesh = getRightFootMesh() 

                if (right_color is None): 

                    color = getRightFootColor() 

                else: 

                    color = right_color 

            else: 

                mesh = getLeftFootMesh() 

                if (left_color is None): 

                    color = getLeftFootColor() 

                else: 

                    color = left_color 

 

            # add gradual shading to steps to indicate destination 

            frac = float(i)/ float(msg.num_steps-1) 

            this_color = [0,0,0] 

            this_color[0] = 0.25*color[0] + 0.75*frac*color[0] 

            this_color[1] = 0.25*color[1] + 0.75*frac*color[1] 

            this_color[2] = 0.25*color[2] + 0.75*frac*color[2] 

 

 

            if self.show_contact_slices: 

                self.drawContactVolumes(footstepTransform, color) 

 

            contact_pts_left, contact_pts_right = FootstepsDriver.getContactPts() 

            if footstep.is_right_foot: 

                sole_offset = np.mean(contact_pts_right, axis=0) 

            else: 

                sole_offset = np.mean(contact_pts_left, axis=0) 

 

            t_sole_prev = frameFromPositionMessage(msg.footsteps[i-2].pos) 

            t_sole_prev.PreMultiply() 

            t_sole_prev.Translate(sole_offset) 

            t_sole = transformUtils.copyFrame(footstepTransform) 

            t_sole.Translate(sole_offset) 

            yaw = np.arctan2(t_sole.GetPosition()[1] - t_sole_prev.GetPosition()[1], 

                             t_sole.GetPosition()[0] - t_sole_prev.GetPosition()[0]) 

            T_terrain_to_world = transformUtils.frameFromPositionAndRPY([t_sole_prev.GetPosition()[0], t_sole_prev.GetPosition()[1], 0], 

                                                                        [0, 0, math.degrees(yaw)]) 

            path_dist = np.array(footstep.terrain_path_dist) 

            height = np.array(footstep.terrain_height) 

            # if np.any(height >= trans[2]): 

            terrain_pts_in_local = np.vstack((path_dist, np.zeros(len(footstep.terrain_path_dist)), height)) 

            d = DebugData() 

            for j in range(terrain_pts_in_local.shape[1]-1): 

                d.addLine(terrain_pts_in_local[:,j], terrain_pts_in_local[:,j+1], radius=0.01) 

            obj = vis.showPolyData(d.getPolyData(), 'terrain slice', parent=slicesFolder, visible=slicesFolder.getProperty('Visible'), color=[.8,.8,.3]) 

            obj.actor.SetUserTransform(T_terrain_to_world) 

 

            renderInfeasibility = False 

            if renderInfeasibility and footstep.infeasibility > 1e-6: 

                d = DebugData() 

                start = allTransforms[i-1].GetPosition() 

                end = footstepTransform.GetPosition() 

                d.addArrow(start, end, 0.02, 0.005, 

                           startHead=True, 

                           endHead=True) 

                vis.showPolyData(d.getPolyData(), 'infeasibility %d -> %d' % (i-2, i-1), parent=folder, color=[1, 0.2, 0.2]) 

 

            stepName = 'step %d' % (i-1) 

 

            obj = vis.showPolyData(mesh, stepName, color=this_color, alpha=alpha, parent=folder) 

            obj.setIcon(om.Icons.Feet) 

            frameObj = vis.showFrame(footstepTransform, stepName + ' frame', parent=obj, scale=0.3, visible=False) 

            obj.actor.SetUserTransform(footstepTransform) 

            obj.addProperty('Support Contact Groups', footstep.params.support_contact_groups, attributes=om.PropertyAttributes(enumNames=['Whole Foot', 'Front 2/3', 'Back 2/3'])) 

            obj.properties.setPropertyIndex('Support Contact Groups', 0) 

            obj.footstep_index = i 

            obj.footstep_property_callback = obj.properties.connectPropertyChanged(functools.partial(self.onFootstepPropertyChanged, obj)) 

 

            self.drawContactPts(obj, footstep, color=this_color) 

 

    def drawContactVolumes(self, footstepTransform, color): 

        volFolder = getWalkingVolumesFolder() 

        for zs, xy in self.contact_slices.iteritems(): 

            points0 = np.vstack((xy, zs[0] + np.zeros((1,xy.shape[1])))) 

            points1 = np.vstack((xy, zs[1] + np.zeros((1,xy.shape[1])))) 

            points = np.hstack((points0, points1)) 

            points = points + np.array([[0.05],[0],[-0.0811]]) 

            points = points.T 

            polyData = vnp.getVtkPolyDataFromNumpyPoints(points.copy()) 

            vol_mesh = filterUtils.computeDelaunay3D(polyData) 

            obj = vis.showPolyData(vol_mesh, 'walking volume', parent=volFolder, alpha=0.5, visible=self.show_contact_slices, color=color) 

            obj.actor.SetUserTransform(footstepTransform) 

 

    def onFootstepPropertyChanged(self, obj, propertySet, propertyName): 

        if propertyName == "Support Contact Groups": 

            self.lastFootstepPlan.footsteps[obj.footstep_index].params.support_contact_groups = obj.properties.support_contact_groups 

            self.sendUpdatePlanRequest() 

 

    def drawContactPts(self, obj, footstep, **kwargs): 

        leftPoints, rightPoints = FootstepsDriver.getContactPts(footstep.params.support_contact_groups) 

        contact_pts = rightPoints if footstep.is_right_foot else leftPoints 

 

        d = DebugData() 

        for pt in contact_pts: 

            d.addSphere(pt, radius=0.01) 

        d_obj = vis.showPolyData(d.getPolyData(), "contact points", parent=obj, **kwargs) 

        d_obj.actor.SetUserTransform(obj.actor.GetUserTransform()) 

 

    @staticmethod 

    def getContactPts(support_contact_groups = lcmdrc.footstep_params_t.SUPPORT_GROUPS_HEEL_TOE): 

        ''' 

        hard coded Location of the Drake contact points relative to foot frame. this should be read from URDF 

        ''' 

        contact_pts_left = np.zeros((4,3)) 

        contact_pts_right = np.zeros((4,3)) 

 

        if "atlas" in _modelName: # atlas_v3/v4/v5 

            if support_contact_groups == lcmdrc.footstep_params_t.SUPPORT_GROUPS_HEEL_TOE: 

                contact_pts_left[0,:] = [-0.0876,  0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[1,:] = [-0.0876, -0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[2,:] = [0.1728,   0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[3,:] = [0.1728,  -0.0626, -0.07645] 

            elif support_contact_groups == lcmdrc.footstep_params_t.SUPPORT_GROUPS_MIDFOOT_TOE: 

                contact_pts_left[0,:] = [-0.0008,  0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[1,:] = [-0.0008, -0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[2,:] = [0.1728,   0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[3,:] = [0.1728,  -0.0626, -0.07645] 

            elif support_contact_groups == lcmdrc.footstep_params_t.SUPPORT_GROUPS_HEEL_MIDFOOT: 

                contact_pts_left[0,:] = [-0.0876,  0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[1,:] = [-0.0876, -0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[2,:] = [0.086,   0.0626, -0.07645] 

                contact_pts_left[3,:] = [0.086,  -0.0626, -0.07645] 

            else: 

                raise ValueError("Unrecognized support contact group: {:d}".format(support_contact_groups)) 

 

            contact_pts_right = contact_pts_left.copy() 

 

        elif (_modelName == "valkyrie"):  #valkyrie 

            #these values were taken from ihmc code: ValkyriePhysicalProperties.java 

            #they are also used in createFootstepList in lcm2ros_ihmc.cpp 

            if support_contact_groups == lcmdrc.footstep_params_t.SUPPORT_GROUPS_HEEL_TOE: 

                contact_pts_left[0,:] = [-0.038,  0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[1,:] = [-0.038, -0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[2,:] = [0.172,   0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[3,:] = [0.172,  -0.055, -0.09] 

            elif support_contact_groups == lcmdrc.footstep_params_t.SUPPORT_GROUPS_MIDFOOT_TOE: 

                contact_pts_left[0,:] = [0.032,  0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[1,:] = [0.032, -0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[2,:] = [0.172,   0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[3,:] = [0.172,  -0.055, -0.09] 

            elif support_contact_groups == lcmdrc.footstep_params_t.SUPPORT_GROUPS_HEEL_MIDFOOT: 

                contact_pts_left[0,:] = [-0.038,  0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[1,:] = [-0.038, -0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[2,:] = [0.102,   0.055, -0.09] 

                contact_pts_left[3,:] = [0.102,  -0.055, -0.09] 

            else: 

                raise ValueError("Unrecognized support contact group: {:d}".format(support_contact_groups)) 

 

            contact_pts_right = contact_pts_left.copy() 

 

        else: 

                print _modelName 

                raise ValueError("modelName not recognised") 

 

        return contact_pts_left, contact_pts_right 

 

    @staticmethod 

    def getFeetMidPoint(model, useWorldZ=True): 

        ''' 

        Returns a frame in world coordinate system that is the average of the left 

        and right foot reference point positions in world frame, the average of the 

        left and right foot yaw in world frame, and Z axis aligned with world Z. 

        The foot reference point is the average of the foot contact points in the foot frame. 

        ''' 

        contact_pts_left, contact_pts_right = FootstepsDriver.getContactPts() 

 

        contact_pts_mid_left = np.mean(contact_pts_left, axis=0) # mid point on foot relative to foot frame 

        contact_pts_mid_right = np.mean(contact_pts_right, axis=0) # mid point on foot relative to foot frame 

 

        t_lf_mid = model.getLinkFrame(_leftFootLink) 

        t_lf_mid.PreMultiply() 

        t_lf_mid.Translate(contact_pts_mid_left) 

 

        t_rf_mid = model.getLinkFrame(_rightFootLink) 

        t_rf_mid.PreMultiply() 

        t_rf_mid.Translate(contact_pts_mid_right) 

 

        if "atlas" in _modelName: # atlas_v3/v4/v5 

            t_feet_mid = transformUtils.frameInterpolate(t_lf_mid, t_rf_mid, 0.5) 

        elif (_modelName == "valkyrie"): # valkyrie 

            t_feet_mid = transformUtils.frameInterpolate(t_lf_mid, t_rf_mid, 0.5) 

        else: 

            raise ValueError("Model Name not recognised") 

 

        if useWorldZ: 

            rpy = [0.0, 0.0, np.degrees(transformUtils.rollPitchYawFromTransform(t_feet_mid)[2])] 

            return transformUtils.frameFromPositionAndRPY(t_feet_mid.GetPosition(), rpy) 

        else: 

            return t_feet_mid 

 

 

    @staticmethod 

    def debugDrawFootPoints(model): 

        pts_left, pts_right = FootstepsDriver.getContactPts() 

        d = DebugData() 

 

        for linkName in [_leftFootLink, _rightFootLink]: 

 

            t = model.getLinkFrame(linkName) 

            d.addFrame(t, scale=0.2) 

 

            if (linkName is _leftFootLink): 

                pts = pts_left 

            else: 

                pts = pts_right 

 

            footMidPoint = np.mean(pts, axis=0) 

            for p in pts.tolist() + [footMidPoint.tolist()]: 

                t.TransformPoint(p, p) 

                d.addSphere(p, radius=0.015) 

 

        midpt = FootstepsDriver.getFeetMidPoint(model) 

        d.addFrame(midpt, scale=0.2) 

        vis.showPolyData(d.getPolyData(), 'foot points debug', parent='debug', colorByName='RGB255') 

 

    def createGoalSteps(self, model, pose): 

        distanceForward = 1.0 

 

        fr = model.getLinkFrame(_leftFootLink) 

        fl = model.getLinkFrame(_rightFootLink) 

        pelvisT = model.getLinkFrame(_pelvisLink) 

 

        xaxis = [1.0, 0.0, 0.0] 

        pelvisT.TransformVector(xaxis, xaxis) 

        xaxis = np.array(xaxis) 

        zaxis = np.array([0.0, 0.0, 1.0]) 

        yaxis = np.cross(zaxis, xaxis) 

        xaxis = np.cross(yaxis, zaxis) 

 

        numGoalSteps = 3 

        is_right_foot = True 

        self.goalSteps = [] 

        for i in range(numGoalSteps): 

            t = transformUtils.getTransformFromAxes(xaxis, yaxis, zaxis) 

            t.PostMultiply() 

            if is_right_foot: 

                t.Translate(fr.GetPosition()) 

            else: 

                t.Translate(fl.GetPosition()) 

            t.Translate(xaxis*distanceForward) 

            distanceForward += 0.15 

            is_right_foot = not is_right_foot 

            step = lcmdrc.footstep_t() 

            step.pos = positionMessageFromFrame(t) 

            step.is_right_foot = is_right_foot 

            step.params = self.getDefaultStepParams() 

            self.goalSteps.append(step) 

 

        request = self.constructFootstepPlanRequest(pose) 

        request.num_goal_steps = len(self.goalSteps) 

        request.goal_steps = self.goalSteps 

 

        self.sendFootstepPlanRequest(request) 

 

    def onStepModified(self, ndx, frameObj): 

        self.lastFootstepPlan.footsteps[ndx+2].pos = positionMessageFromFrame(frameObj.transform) 

        self.lastFootstepPlan.footsteps[ndx+2].fixed_x = True 

        self.lastFootstepPlan.footsteps[ndx+2].fixed_y = True 

        self.lastFootstepPlan.footsteps[ndx+2].fixed_yaw = True 

        self.sendUpdatePlanRequest() 

 

    def sendUpdatePlanRequest(self): 

        msg = lcmdrc.footstep_check_request_t() 

        msg.initial_state = self.lastFootstepRequest.initial_state 

        msg.footstep_plan = self.lastFootstepPlan 

        msg.snap_to_terrain = True 

        msg.compute_infeasibility = False 

        self.sendFootstepPlanCheckRequest(msg) 

 

    def updateRequest(self): 

        if self.lastFootstepRequest is not None: 

            msg = self.lastFootstepRequest 

            msg = self.applyParams(msg) 

            self.sendFootstepPlanRequest(msg) 

 

    def constructFootstepPlanRequest(self, pose, goalFrame=None): 

 

        msg = lcmdrc.footstep_plan_request_t() 

        msg.utime = getUtime() 

        state_msg = robotstate.drakePoseToRobotState(pose) 

        msg.initial_state = state_msg 

 

        if goalFrame is None: 

            goalFrame = vtk.vtkTransform() 

        msg.goal_pos = positionMessageFromFrame(goalFrame) 

 

        msg = self.applyParams(msg) 

        msg = self.applySafeRegions(msg) 

        return msg 

 

    def applyParams(self, msg): 

        msg.params = lcmdrc.footstep_plan_params_t() 

        msg.params.max_num_steps = self.params.properties.max_num_steps 

        msg.params.min_num_steps = self.params.properties.min_num_steps 

        msg.params.min_step_width = self.params.properties.min_step_width 

        msg.params.nom_step_width = self.params.properties.nominal_step_width 

        msg.params.max_step_width = self.params.properties.max_step_width 

        msg.params.nom_forward_step = self.params.properties.nominal_forward_step 

        msg.params.max_forward_step = self.params.properties.max_forward_step 

        msg.params.nom_upward_step = self.params.properties.max_upward_step 

        msg.params.nom_downward_step = self.params.properties.max_downward_step 

        msg.params.planning_mode = self.params.properties.planner_mode 

        msg.params.behavior = self.behavior_lcm_map[self.params.properties.behavior] 

        # msg.params.use_map_heights = self.params.properties.heights_source == 0 

        # msg.params.use_map_normals = self.params.properties.normals_source == 0 

        msg.params.map_mode = self.map_mode_map[self.params.properties.map_mode] 

        # msg.params.map_command = self.map_command_lcm_map[self.params.properties.map_command] 

        msg.params.leading_foot = self.leading_foot_map[self.params.properties.leading_foot] 

        msg.default_step_params = self.getDefaultStepParams() 

        return msg 

 

    def applySafeRegions(self, msg): 

        safe_regions_folder = om.findObjectByName('Safe terrain regions') 

        safe_terrain_regions = [] 

        if safe_regions_folder: 

            for obj in safe_regions_folder.children(): 

                if obj.getProperty('Enabled for Walking'): 

                    safe_terrain_regions.append(obj.safe_region) 

        msg.num_iris_regions = len(safe_terrain_regions) 

        for r in safe_terrain_regions: 

            msg.iris_regions.append(r.to_iris_region_t()) 

        return msg 

 

    def sendFootstepPlanCheckRequest(self, request, waitForResponse=False, waitTimeout=5000): 

        assert isinstance(request, lcmdrc.footstep_check_request_t) 

 

        requestChannel = 'FOOTSTEP_CHECK_REQUEST' 

        responseChannel = 'FOOTSTEP_PLAN_RESPONSE' 

 

        if waitForResponse: 

            if waitTimeout == 0: 

                helper = lcmUtils.MessageResponseHelper(responseChannel, lcmdrc.footstep_plan_t) 

                lcmUtils.publish(requestChannel, request) 

                return helper 

            return lcmUtils.MessageResponseHelper.publishAndWait(requestChannel, request, 

                                                                 responseChannel, lcmdrc.footstep_plan_t, waitTimeout) 

        else: 

            lcmUtils.publish(requestChannel, request) 

 

    def sendFootstepPlanRequest(self, request, waitForResponse=False, waitTimeout=5000): 

 

        assert isinstance(request, lcmdrc.footstep_plan_request_t) 

        self.lastFootstepRequest = request 

 

        requestChannel = 'FOOTSTEP_PLAN_REQUEST' 

        responseChannel = 'FOOTSTEP_PLAN_RESPONSE' 

 

        if waitForResponse: 

            if waitTimeout == 0: 

                helper = lcmUtils.MessageResponseHelper(responseChannel, lcmdrc.footstep_plan_t) 

                lcmUtils.publish(requestChannel, request) 

                return helper 

            return lcmUtils.MessageResponseHelper.publishAndWait(requestChannel, request, 

                                                                 responseChannel, lcmdrc.footstep_plan_t, waitTimeout) 

        else: 

            lcmUtils.publish(requestChannel, request) 

 

    def sendWalkingPlanRequest(self, footstepPlan, startPose, waitForResponse=False, waitTimeout=5000, req_type='traj'): 

 

        msg = lcmdrc.walking_plan_request_t() 

        msg.utime = getUtime() 

        state_msg = robotstate.drakePoseToRobotState(startPose) 

        msg.initial_state = state_msg 

        msg.new_nominal_state = msg.initial_state 

        msg.use_new_nominal_state = True 

        msg.footstep_plan = footstepPlan 

 

        if req_type == 'traj': 

            requestChannel = 'WALKING_TRAJ_REQUEST' 

            responseChannel = 'WALKING_TRAJ_RESPONSE' 

            response_type = lcmdrc.robot_plan_t 

        elif req_type == 'controller': 

            requestChannel = 'WALKING_CONTROLLER_PLAN_REQUEST' 

            responseChannel = 'WALKING_CONTROLLER_PLAN_RESPONSE' 

            response_type = lcmdrc.walking_plan_t 

        elif req_type == 'simulate_drake': 

            requestChannel = 'WALKING_SIMULATION_DRAKE_REQUEST' 

            responseChannel = 'WALKING_SIMULATION_TRAJ_RESPONSE' 

            response_type = lcmdrc.robot_plan_t 

        else: 

            raise ValueError("Invalid request type: {:s}".format(req_type)) 

 

        if waitForResponse: 

            if waitTimeout == 0: 

                helper = lcmUtils.MessageResponseHelper(responseChannel, response_type) 

                lcmUtils.publish(requestChannel, msg) 

                return helper 

            return lcmUtils.MessageResponseHelper.publishAndWait(requestChannel, msg, 

                                                                 responseChannel, response_type, waitTimeout) 

        else: 

            lcmUtils.publish(requestChannel, msg) 

 

    def sendStopWalking(self): 

        msg = lcmdrc.plan_control_t() 

        msg.utime = getUtime() 

        msg.control = lcmdrc.plan_control_t.TERMINATE 

        lcmUtils.publish('STOP_WALKING', msg) 

 

    def commitFootstepPlan(self, footstepPlan): 

 

        for previousPlan in self.committedPlans: 

            if previousPlan.utime == footstepPlan.utime: 

                raise Exception("Footstep plan was already executed. Execution of the plan is no longer allowed for safety reasons. You should request a new footstep plan.") 

 

        self.committedPlans.append(footstepPlan) 

        self.drawFootstepPlan(footstepPlan, getFootstepsFolder(), alpha=0.3) 

 

        if footstepPlan.params.behavior in (lcmdrc.footstep_plan_params_t.BEHAVIOR_BDI_STEPPING, 

                                            lcmdrc.footstep_plan_params_t.BEHAVIOR_BDI_WALKING): 

            self._commitFootstepPlanBDI(footstepPlan) 

        elif footstepPlan.params.behavior == lcmdrc.footstep_plan_params_t.BEHAVIOR_WALKING: 

            self._commitFootstepPlanDrake(footstepPlan) 

 

    def _commitFootstepPlanDrake(self, footstepPlan): 

        startPose = self.jointController.getPose('EST_ROBOT_STATE') 

        self.sendWalkingPlanRequest(footstepPlan, startPose, req_type='controller') 

 

    def _commitFootstepPlanBDI(self, footstepPlan): 

        footstepPlan.utime = getUtime() 

        lcmUtils.publish('COMMITTED_FOOTSTEP_PLAN', footstepPlan) 

 

    def sendHaltSimulationDrakeRequest(self): 

        msg = lcmdrc.utime_t() 

        msg.utime = getUtime() 

        lcmUtils.publish('HALT_DRAKE_SIMULATION', msg) 

 

 

    ####################### BDI Adjustment Logic and Visualization ################## 

    def onPoseAlt(self,msg): 

        self.poseAlt = msg 

        # Set the xyzrpy of this pose to equal that estimated by BDI 

        rpy = transformUtils.quaternionToRollPitchYaw(msg.orientation) 

        pose = self.jointController.q.copy() 

        pose[0:3] = msg.pos 

        pose[3:6] = rpy 

        self.altJointController.setPose("ERS Alt", pose) 

 

    def onBDIAdjustedFootstepPlan(self,msg): 

        self.bdi_plan_adjusted = msg.decode( msg.encode() ) # decode and encode ensures deepcopy 

        if (self.showBDIPlan is True): 

            self.drawBDIFootstepPlanAdjusted() 

        #else: 

        #    print "not showing adjusted bdi plan" 

 

    def transformPlanToBDIFrame(self, plan): 

        if (self.poseAlt is None): 

            # print "haven't received POSE_BODY_ALT" 

            return 

 

        # TODO: This transformation should be rewritten using the LOCAL_TO_LOCAL_ALT frame 

        # instead of using FK here 

 

        t_bodybdi  = transformUtils.transformFromPose(self.poseAlt.pos, self.poseAlt.orientation) 

        t_bodybdi.PostMultiply() 

 

        current_pose = self.jointController.q 

        t_bodymain = transformUtils.transformFromPose( current_pose[0:3]  , transformUtils.rollPitchYawToQuaternion(current_pose[3:6])   ) 

        t_bodymain.PostMultiply() 

 

        # iterate and transform 

        self.bdi_plan = plan.decode( plan.encode() ) # decode and encode ensures deepcopy 

        for i, footstep in enumerate(self.bdi_plan.footsteps): 

            step = footstep.pos 

 

            t_step = frameFromPositionMessage(step) 

            t_body_to_step = vtk.vtkTransform() 

            t_body_to_step.DeepCopy(t_step) 

            t_body_to_step.PostMultiply() 

            t_body_to_step.Concatenate(t_bodymain.GetLinearInverse()) 

 

            t_stepbdi = vtk.vtkTransform() 

            t_stepbdi.DeepCopy(t_body_to_step) 

            t_stepbdi.PostMultiply() 

            t_stepbdi.Concatenate(t_bodybdi) 

            footstep.pos = positionMessageFromFrame(t_stepbdi) 

 

        if (self.showBDIPlan is True): 

            self.drawBDIFootstepPlan() 

        #else: 

        #    print "not showing bdi plan" 

 

    def drawBDIFootstepPlan(self): 

        if (self.bdi_plan is None): 

            return 

 

        folder = om.getOrCreateContainer("BDI footstep plan") 

        om.removeFromObjectModel(folder) 

 

        folder = om.getOrCreateContainer("BDI footstep plan") 

        folder.setIcon(om.Icons.Feet) 

        om.collapse(folder) 

        self.drawFootstepPlan(self.bdi_plan, folder, [0.0, 0.0, 1.0] , [1.0, 0.0, 0.0]) 

 

    def drawBDIFootstepPlanAdjusted(self): 

        if (self.bdi_plan_adjusted is None): 

            return 

 

        folder = om.getOrCreateContainer('BDI adj footstep plan') 

        om.removeFromObjectModel(folder) 

 

        folder = om.getOrCreateContainer('BDI adj footstep plan') 

        folder.setIcon(om.Icons.Feet) 

        om.collapse(folder) 

        self.drawFootstepPlan(self.bdi_plan_adjusted, folder, [1.0, 1.0, 0.0] , [0.0, 1.0, 1.0]) 

 

 

class FootstepRequestGenerator(object): 

 

    def __init__(self, footstepsDriver): 

        self.footstepsDriver = footstepsDriver 

 

    @staticmethod 

    def getRobotStanceFrame(robotModel): 

        return FootstepsDriver.getFeetMidPoint(robotModel) 

 

    @staticmethod 

    def makeStepFrames(stepFrames, relativeFrame=None, showFrames=False): 

 

        frames = [] 

        for i, stepFrame in enumerate(stepFrames): 

 

            stepFrame = transformUtils.frameFromPositionAndRPY(stepFrame, [0,0,0]) 

            stepFrame.PostMultiply() 

            if relativeFrame: 

                stepFrame.Concatenate(relativeFrame) 

 

            if showFrames: 

                obj = vis.updateFrame(stepFrame, 'step frame %d' % i, parent='step frames', scale=0.2) 

                stepFrame = obj.transform 

 

            frames.append(stepFrame) 

 

        return frames 

 

    def makeStepMessages(self, stepFrames, leadingFoot, snapToTerrain=False): 

 

        assert leadingFoot in ('left', 'right') 

        isRightFootOffset = 0 if leadingFoot == 'left' else 1 

 

        leftPoints, rightPoints = FootstepsDriver.getContactPts() 

 

        # note, assumes symmetrical feet. the loop below should be 

        # updated to alternate between left/right contact point sets 

        footOriginToSole = -np.mean(leftPoints, axis=0) 

 

        stepMessages = [] 

        for i, stepFrame in enumerate(stepFrames): 

 

            t = transformUtils.copyFrame(stepFrame) 

            t.PreMultiply() 

            t.Translate(footOriginToSole) 

 

            step = lcmdrc.footstep_t() 

            step.pos = positionMessageFromFrame(t) 

            step.is_right_foot = (i + isRightFootOffset) % 2 

            step.params = self.footstepsDriver.getDefaultStepParams() 

 

            step.fixed_x = True 

            step.fixed_y = True 

            step.fixed_z = True 

            step.fixed_roll = True 

            step.fixed_pitch = True 

            step.fixed_yaw = True 

 

            if snapToTerrain: 

                step.fixed_z = False 

                step.fixed_roll = False 

                step.fixed_pitch = False 

 

            stepMessages.append(step) 

 

        return stepMessages 

 

    def makeFootstepRequest(self, startPose, stepFrames, leadingFoot, numberOfFillSteps=0, snapToTerrain=False): 

 

        stepMessages = self.makeStepMessages(stepFrames, leadingFoot, snapToTerrain=snapToTerrain) 

        request = self.footstepsDriver.constructFootstepPlanRequest(startPose) 

        request.num_goal_steps = len(stepMessages) 

        request.goal_steps = stepMessages 

        request.params.leading_foot = lcmdrc.footstep_plan_params_t.LEAD_LEFT if leadingFoot == 'left' else lcmdrc.footstep_plan_params_t.LEAD_RIGHT 

        request.params.max_num_steps = len(stepMessages) + numberOfFillSteps 

        return request