ifopt - 现代C++非线性优化求解接口，结合Ipopt和Snopt

ifopt 项目介绍

项目概述

ifopt 是一个现代化、轻量化的 C++ 接口，专为处理非线性规划求解器设计，它基于 Eigen 库实现。ifopt 与常用的求解器如 Ipopt 和 Snopt 无缝结合，提供了一种简洁且高效的方式来定义和解决非线性优化问题。

项目特点

高质量求解器结合理念：ifopt 结合了非线性求解器（如 Ipopt 和 Snopt）的强大功能，并利用 Eigen 的现代化向量和矩阵处理特性。解决了传统 C++ API 操作繁琐（如指针、索引管理和雅可比矩阵构造等）的难题。
独立变量与约束定义：以独立的方式定义变量集和约束集。每个变量集和约束集代表一个常见的概念，如样条系数或步态位置。这样可以灵活地从各个独立的集合中构建整体优化问题，而无需担心因添加或删除集合而引发的索引调整问题。
自动索引管理：通过变量和约束集的自动索引管理，提高了效率和易用性。
ROS 环境集成：支持通过 cmake 或 catkin 在 ROS 环境中进行集成，非常适合机器人相关的应用场景。

安装步骤

ifopt 的安装非常简便，特别是在 ROS 环境下：

通过 ROS 二进制文件安装：可以通过以下命令安装已经构建好的 ROS 二进制包：
```
sudo apt-get install ros-<distro>-ifopt
```

从源码构建：如果不使用 ROS，可以手动从源码构建。首先，需要安装必要的依赖：

sudo apt-get install cmake libeigen3-dev coinor-libipopt-dev

然后，克隆项目并使用 cmake 构建：

git clone https://github.com/ethz-adrl/ifopt.git && cd ifopt
mkdir build && cd build
cmake ..
make
sudo make install

使用示例

ifopt 提供了丰富的示例代码来展示如何使用：

运行单元测试和简单示例问题以验证安装：
```
make test
```
如果安装和配置正确，将会看到类似 ifopt_ipopt-example....Passed 的输出。
复杂示例：towr 项目展示了如何生成多组变量和约束集来为多足机器人生成运动路径。

贡献与合作

ifopt 项目欢迎大家的贡献，不论是接口新增、错误修正、单元测试还是文档更新。开发者可以参考项目的贡献指南，积极参与到项目的进步中。

参考文献

如果使用了 ifopt 项目，请考虑引用相关文献：

A. W. Winkler, D. Bellicoso, M. Hutter, J. Buchli, "Gait and Trajectory Optimization for Legged Systems through Phase-based End-Effector Parameterization", IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L), 2018

项目作者

项目由 Alexander W. Winkler 发起并维护，目前已在多家知名机构展开，包括苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）及其相关实验室。