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调用MATLAB内部类的方法和属性

Robotics System Toolbox工具箱中，函数的代码是逐层嵌套的，如果想要基于RST工具箱实现自己的功能，调用其内部函数要远比外部函数高效。

以实现逆动力学函数为例，实现逆动力学的功能需要用到

getbody()

函数来获取机械臂各连杆的质心、惯量等参数，但是运算过程中会发现，调用此函数花费了大量的时间。查看RST工具箱的

inverseDynamics

函数，可以发现其对

RigidBodyTree

的内部属性

TreeInternal

进行的操作，因此效率很高。但是如果我们在自定义的函数中调用内部类，则会报错“没有权限”访问或调用，或者说类是非公有(public)的，这就遇到了问题。

但是，总是有方法的！

内部类的属性(properties)和方法(methods)是根据访问权限分类的，如下所示部分

RigidBodyTree

类代码

classdef RigidBodyTree < robotics.manip.internal.InternalAccess

    properties(SetAccess = {?robotics.manip.internal.InternalAccess})
        %NumBodies Number of rigid bodies in the robot
        NumBodies
       
        %Base Base of the robot  
        Base    
    end

    properties (Dependent)
        %BodyNames Names of all rigid bodies in the robot
        BodyNames
        
        %BaseName Name of the base of the robot      
        BaseName
    end    

    properties
        %Gravity Gravitational Acceleration the robot experiences
        Gravity        
    end    
    
    properties (Access = {?robotics.manip.internal.InternalAccess})
        
        %Bodies
        Bodies
        
        %NumBodies Number of rigid bodies with non-fixed joint in the robot     
        NumNonFixedBodies
        
        %PositionNumber Robot's position DoF
        PositionNumber
        
        %VelocityNumber Robot's velocity (real) DoF
        VelocityNumber
               
        %PositionDoFMap A map that keeps track of joint position
        %   indices in the configuration (q) vector
        PositionDoFMap
        
        %VelocityDoFMap A map that keeps track of joint velocity
        %   (acceleration) indices in the qdot vector
        VelocityDoFMap
        
        %MaxNumBodies Upper bound on number of bodies allowed in the tree. 
        %   This is a non-tunable property and is useful when generating code.  
        %   In MATLAB execution, MaxNumBodies is not required and is ignored
        %   if specified.
        MaxNumBodies
        
        %MaxNameLength Maximum length of body/joint name char vector
        MaxNameLength
        
        %MaxJointPositionNumber Maximum joint position dof
        MaxJointPositionNumber
        
        %VisualizationInfo
        VisualizationInfo
                
        %DataFormatInternal This property determines input and output data format
        %   for all the kinematics and dynamics functions. 
        DataFormatInternal
    end 

从代码中可以看到

PositionDoFMap,VelocityDoFMap

等属性的访问权限是(

Access = {?robotics.manip.internal.InternalAccess}

)。那我们只需要定义一个

robotics.manip.internal.InternalAccess

的子类即可访问

PositionDoFMap,VelocityDoFMap

等属性。同样的，我们可以用同样的方法，就可以调用RigidbodyTree的私有属性

TreeInternal

，提高计算效率。

需要注意的是，新定义的子类必须要获取管理员权限(用管理员身份打开MATLAB)，保存在对应的文件夹下，才能够实现对内部类的调用。对于

robotics.manip.internal.InternalAccess

，可放在文件夹

****\MATLAB\R2020a\toolbox\robotics\robotmanip

下。