// app #include "robot_def.h" #include "robot_cmd.h" // module #include "remote_control.h" #include "ins_task.h" #include "master_process.h" #include "message_center.h" #include "general_def.h" #include "dji_motor.h" // bsp #include "bsp_dwt.h" #include "bsp_log.h" #include "main.h" #include "shoot.h" // 私有宏,自动将编码器转换成角度值 #define YAW_ALIGN_ANGLE (YAW_CHASSIS_ALIGN_ECD * ECD_ANGLE_COEF_DJI) // 对齐时的角度,0-360 #define PTICH_HORIZON_ANGLE (PITCH_HORIZON_ECD * ECD_ANGLE_COEF_DJI) // pitch水平时电机的角度,0-360 uint16_t around=0; /* cmd应用包含的模块实例指针和交互信息存储*/ #ifdef GIMBAL_BOARD // 对双板的兼容,条件编译 #include "can_comm.h" static CANCommInstance *cmd_can_comm; // 双板通信 #endif #ifdef ONE_BOARD static Publisher_t *chassis_cmd_pub; // 底盘控制消息发布者 static Subscriber_t *chassis_feed_sub; // 底盘反馈信息订阅者 #endif // ONE_BOARD static Chassis_Ctrl_Cmd_s chassis_cmd_send; // 发送给底盘应用的信息,包括控制信息和UI绘制相关 static Chassis_Upload_Data_s chassis_fetch_data; // 从底盘应用接收的反馈信息信息,底盘功率枪口热量与底盘运动状态等 static RC_ctrl_t *rc_data; // 遥控器数据,初始化时返回 // static Vision_Recv_s *vision_recv_data; // 视觉接收数据指针,初始化时返回 // static Vision_Send_s vision_send_data; // 视觉发送数据 static Publisher_t *gimbal_cmd_pub; // 云台控制消息发布者 static Subscriber_t *gimbal_feed_sub; // 云台反馈信息订阅者 static Gimbal_Ctrl_Cmd_s gimbal_cmd_send; // 传递给云台的控制信息 static Gimbal_Upload_Data_s gimbal_fetch_data; // 从云台获取的反馈信息 static Publisher_t *shoot_cmd_pub; // 发射控制消息发布者 static Subscriber_t *shoot_feed_sub; // 发射反馈信息订阅者 static Shoot_Ctrl_Cmd_s shoot_cmd_send; // 传递给发射的控制信息 static Shoot_Upload_Data_s shoot_fetch_data; // 从发射获取的反馈信息 static Robot_Status_e robot_state; // 机器人整体工作状态 void RobotCMDInit() { rc_data = RemoteControlInit(&huart3); // 修改为对应串口,注意如果是自研板dbus协议串口需选用添加了反相器的那个 // vision_recv_data = VisionInit(&huart1); // 视觉通信串口 gimbal_cmd_pub = PubRegister("gimbal_cmd", sizeof(Gimbal_Ctrl_Cmd_s)); gimbal_feed_sub = SubRegister("gimbal_feed", sizeof(Gimbal_Upload_Data_s)); shoot_cmd_pub = PubRegister("shoot_cmd", sizeof(Shoot_Ctrl_Cmd_s)); shoot_feed_sub = SubRegister("shoot_feed", sizeof(Shoot_Upload_Data_s)); #ifdef ONE_BOARD // 双板兼容 chassis_cmd_pub = PubRegister("chassis_cmd", sizeof(Chassis_Ctrl_Cmd_s)); chassis_feed_sub = SubRegister("chassis_feed", sizeof(Chassis_Upload_Data_s)); #endif // ONE_BOARD #ifdef GIMBAL_BOARD CANComm_Init_Config_s comm_conf = { .can_config = { .can_handle = &hcan1, .tx_id = 0x312, .rx_id = 0x311, }, .recv_data_len = sizeof(Chassis_Upload_Data_s), .send_data_len = sizeof(Chassis_Ctrl_Cmd_s), }; cmd_can_comm = CANCommInit(&comm_conf); #endif // GIMBAL_BOARD gimbal_cmd_send.pitch = 0; robot_state = ROBOT_READY; // 启动时机器人进入工作模式,后续加入所有应用初始化完成之后再进入 } /** * @brief 根据gimbal app传回的当前电机角度计算和零位的误差 * 单圈绝对角度的范围是0~360,说明文档中有图示 * *///static float base_total_angle = 0.0f; // 用于计算偏移的基准角度 static void CalcOffsetAngle() { static float last_offset_angle = 0; const float smooth_factor = 0.3f; // 平滑因子,0~1之间,值越大平滑效果越明显 const float deadband = 3.0f; // 死区值 // 新增:跟踪模式变化,用于重置基准角度 // static chassis_mode_e last_chassis_mode = CHASSIS_NO_FOLLOW;// // // // // 当从旋转模式切换到跟随模式时,重置基准角度 // if (last_chassis_mode == CHASSIS_ROTATE && chassis_cmd_send.chassis_mode == CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW) // { // base_total_angle = gimbal_fetch_data.yaw_motor_total_angle; // last_offset_angle = 0.0f; // 同时重置历史偏移值 // } float new_offset = gimbal_fetch_data.yaw_motor_total_angle - YAW_ALIGN_ANGLE; #if YAW_ECD_GREATER_THAN_4096 new_offset = -new_offset; #endif float angle_diff = new_offset - last_offset_angle; if (angle_diff > 180.0f) new_offset -= 360.0f; else if (angle_diff < -180.0f) new_offset += 360.0f; ///// // 应用死区 if (fabs(new_offset) < deadband) { new_offset = 0.0f; } else if (new_offset > 0) { new_offset -= deadband; } else { new_offset += deadband; }////// chassis_cmd_send.offset_angle = last_offset_angle *(1.0f - smooth_factor) + new_offset * smooth_factor; last_offset_angle = chassis_cmd_send.offset_angle; // // 更新模式状态 // last_chassis_mode = chassis_cmd_send.chassis_mode; // // 当处于旋转模式时,更新基准角度以防止累积过大误差 // if (chassis_cmd_send.chassis_mode == CHASSIS_ROTATE) // { // base_total_angle = gimbal_fetch_data.yaw_motor_total_angle; // } // static float angle; // static float last_diff = 0.0f; // 用于在±180°附近保持上次符号,避免来回跳变 // /* 使用 yaw 电机的单圈角度与 `YAW_ALIGN_ANGLE` 对齐(保持原实现的参考系) // 并归一化到 (-180,180],加小死区防抖。 // */ // angle = gimbal_fetch_data.yaw_motor_single_round_angle; // 单圈绝对角度(0-360) // float diff = angle - YAW_ALIGN_ANGLE; // while (diff > 180.0f) // diff -= 360.0f; // while (diff <= -180.0f) // diff += 360.0f; // if (fabsf(diff) < 0.5f) // diff = 0.0f; // /* 处理在恰好为 180° 或接近 180° 时的二义性(噪声导致 180/-180 翻转) // 如果差值接近 180°,则保持上一次的符号以避免抖动。可根据需要调整 eps180。 // */ // const float eps180 = 1.0f; // if (fabsf(fabsf(diff) - 180.0f) < eps180) // { // diff = (last_diff >= 0.0f) ? 180.0f : -180.0f; // } // else // { // last_diff = diff; // } // chassis_cmd_send.offset_angle = diff; //别名angle提高可读性,不然太长了不好看,虽然基本不会动这个函数 // static float angle; // angle = gimbal_fetch_data.yaw_motor_single_round_angle; // 从云台获取的当前yaw电机角度 // #if YAW_ECD_GREATER_THAN_4096 // 如果大于180度 // if (angle > YAW_ALIGN_ANGLE && angle <= 180.0f + YAW_ALIGN_ANGLE) // chassis_cmd_send.offset_angle = angle - YAW_ALIGN_ANGLE; // else if (angle > 180.0f + YAW_ALIGN_ANGLE) // chassis_cmd_send.offset_angle = angle - YAW_ALIGN_ANGLE - 360.0f; // else // chassis_cmd_send.offset_angle = angle - YAW_ALIGN_ANGLE; // #else // 小于180度 // if (angle > YAW_ALIGN_ANGLE) // chassis_cmd_send.offset_angle = angle - YAW_ALIGN_ANGLE; // else if (angle <= YAW_ALIGN_ANGLE && angle >= YAW_ALIGN_ANGLE - 180.0f) // chassis_cmd_send.offset_angle = angle - YAW_ALIGN_ANGLE; // else // chassis_cmd_send.offset_angle = angle - YAW_ALIGN_ANGLE + 360.0f; // #endif } /** * @brief 控制输入为遥控器(调试时)的模式和控制量设置 * */ static void RemoteControlSet() { // 控制底盘和云台运行模式,云台待添加,云台是否始终使用IMU数据? if (switch_is_up(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) // 右侧开关状态[下],底盘跟随云台 { // around = 0; chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_ROTATE; gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_GYRO_MODE; around= chassis_cmd_send.offset_angle/360; } else if (switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) // 右侧开关状态[中],底盘和云台分离,底盘保持不转动 { //gimbal_fetch_data.yaw_motor_total_angle = gimbal_fetch_data.yaw_motor_total_angle-around*360; chassis_cmd_send.offset_angle = chassis_cmd_send.offset_angle - 360*around; chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW; gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_GYRO_MODE; } // 云台参数,确定云台控制数据 if (switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_left)) // 左侧开关状态为[中],视觉模式 { // 待添加,视觉会发来和目标的误差,同样将其转化为total angle的增量进行控制 // ... } // 左侧开关状态为[下],或视觉未识别到目标,纯遥控器拨杆控制 if (switch_is_down(rc_data[TEMP].rc.switch_left) ) { // 按照摇杆的输出大小进行角度增量,增益系数需调整 gimbal_cmd_send.yaw += 0.005f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_l_; gimbal_cmd_send.pitch += 0.001f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_l1; } // 云台软件限位 if (gimbal_cmd_send.pitch > PITCH_MAX_ANGLE) gimbal_cmd_send.pitch = PITCH_MAX_ANGLE; else if (gimbal_cmd_send.pitch < PITCH_MIN_ANGLE) gimbal_cmd_send.pitch = PITCH_MIN_ANGLE; // 底盘参数,目前没有加入小陀螺(调试似乎暂时没有必要),系数需要调整 chassis_cmd_send.vx = -(0.15f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_r_); // _水平方向 chassis_cmd_send.vy = -(0.15f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_r1); // 1数值方向 // // 发射参数 // if (switch_is_up(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) // 右侧开关状态[上],弹舱打开 // ; // 弹舱舵机控制,待添加servo_motor模块,开启 // else // ; // 弹舱舵机控制,待添加servo_motor模块,关闭 // 摩擦轮控制,拨轮向上打为负,向下为正 if (rc_data[TEMP].rc.dial < -100) // 向上超过100,打开摩擦轮 shoot_cmd_send.friction_mode = FRICTION_ON; else shoot_cmd_send.friction_mode = FRICTION_OFF; // 拨弹控制,遥控器固定为一种拨弹模式,可自行选择 if (rc_data[TEMP].rc.dial >500) shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_3_BULLET; else shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; // 射频控制,固定每秒1发,后续可以根据左侧拨轮的值大小切换射频, shoot_cmd_send.shoot_rate = 8; } /** * @brief 输入为键鼠时模式和控制量设置 * */ static void MouseKeySet() { // chassis_cmd_send.vx = rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].w * 300 - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].s * 300; // 系数待测 // chassis_cmd_send.vy = rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].s * 300 - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].d * 300; chassis_cmd_send.vx = -(rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].a * 30 - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].d * 30); // w向前,s向后 chassis_cmd_send.vy = -(rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].w * 30 - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].s * 30); // a向左,d向右 gimbal_cmd_send.yaw += (float)rc_data[TEMP].mouse.x / 660 * 10; // 系数待测 gimbal_cmd_send.pitch += (float)rc_data[TEMP].mouse.y / 660 * 8; // 云台软件限位1 if (gimbal_cmd_send.pitch > PITCH_MAX_ANGLE) gimbal_cmd_send.pitch = PITCH_MAX_ANGLE; else if (gimbal_cmd_send.pitch < PITCH_MIN_ANGLE) gimbal_cmd_send.pitch = PITCH_MIN_ANGLE; switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_Z] % 3) // Z键设置弹速/ { case 0: shoot_cmd_send.bullet_speed = 15; break; case 1: shoot_cmd_send.bullet_speed = 18; break; default: shoot_cmd_send.bullet_speed = 30; break; } // switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_E] % 4) // E键设置发射模式 // { // case 0: // shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; // break; // case 1: // shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_1_BULLET; // break; // case 2: // shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_3_BULLET; // break; // default: // shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_BURSTFIRE; // break; // } // switch (rc_data[TEMP].mouse.press_l) // 鼠标左键射击 // { // case 0: // shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; // break; // default: // shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_1_BULLET; // 按鼠标进行单发 // break; // } // switch (rc_data[TEMP].mouse.press_r) // 鼠标右键射击 // { // case 0: // shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; // break; // default: // shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_3_BULLET; // 按鼠标进行单发 // break; // } if (rc_data[TEMP].mouse.press_l) { shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_1_BULLET; // 左键单发 } else if (rc_data[TEMP].mouse.press_r) { shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_3_BULLET; // 右键三连发 } else { shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; // 不按鼠标不发射 } switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_R] % 2) // R键开关弹舱 { case 0: shoot_cmd_send.lid_mode = LID_OPEN; break; default: shoot_cmd_send.lid_mode = LID_CLOSE; break; } switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_F] % 2) // F键开关摩擦轮 { case 0: shoot_cmd_send.friction_mode = FRICTION_OFF; break; default: shoot_cmd_send.friction_mode = FRICTION_ON; break; } switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_C] % 4) // C键设置底盘速度 { case 0: chassis_cmd_send.chassis_speed_buff = 40; break; case 1: chassis_cmd_send.chassis_speed_buff = 60; break; case 2: chassis_cmd_send.chassis_speed_buff = 80; break; default: chassis_cmd_send.chassis_speed_buff = 100; break; } switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_Q] % 2) // Q键设置底盘运动模式 { case 0: chassis_cmd_send.offset_angle = chassis_cmd_send.offset_angle - 360*around; chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW; break; default: chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_ROTATE; around= chassis_cmd_send.offset_angle/360; break; } switch (rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].shift) // 待添加 按shift允许超功率 消耗缓冲能量。 { case 1: break; default: break; } } /** * * * * @brief 紧急停止,包括遥控器左上侧拨轮打满/重要模块离线/双板通信失效等 * 停止的阈值'300'待修改成合适的值,或改为开关控制. * * @todo 后续修改为遥控器离线则电机停止(关闭遥控器急停),通过给遥控器模块添加daemon实现 * */ static void EmergencyHandler() { // 右摇杆最下急停 if (switch_is_down(rc_data[TEMP].rc.switch_right) || robot_state == ROBOT_STOP) // 还需添加重要应用和模块离线的判断 { robot_state = ROBOT_STOP; gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_ZERO_FORCE; gimbal_cmd_send.yaw = -gimbal_fetch_data.gimbal_imu_data.YawTotalAngle;;//0 gimbal_cmd_send.pitch = 0; chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_ZERO_FORCE; shoot_cmd_send.shoot_mode = SHOOT_OFF; shoot_cmd_send.friction_mode = FRICTION_OFF; shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; LOGERROR("[CMD] emergency stop!"); } // 遥控器右侧开关为[上],恢复正常运行 if (switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_right) || switch_is_up(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) { robot_state = ROBOT_READY; // shoot_cmd_send.shoot_mode = SHOOT_ON;//开摩擦轮? LOGINFO("[CMD] reinstate, robot ready"); } } /* 机器人核心控制任务,200Hz频率运行(必须高于视觉发送频率) */ void RobotCMDTask() { // 从其他应用获取回传数据 #ifdef ONE_BOARD SubGetMessage(chassis_feed_sub, (void *)&chassis_fetch_data); #endif // ONE_BOARD #ifdef GIMBAL_BOARD chassis_fetch_data = *(Chassis_Upload_Data_s *)CANCommGet(cmd_can_comm); #endif // GIMBAL_BOARD SubGetMessage(shoot_feed_sub, &shoot_fetch_data); SubGetMessage(gimbal_feed_sub, &gimbal_fetch_data); // 根据gimbal的反馈值计算云台和底盘正方向的夹角,不需要传参,通过static私有变量完成 CalcOffsetAngle(); // 根据遥控器左侧开关,确定当前使用的控制模式为遥控器调试还是键鼠 if (switch_is_down(rc_data[TEMP].rc.switch_left)){ // 遥控器左侧开关状态为[下],遥控器控制 RemoteControlSet(); shoot_cmd_send.shoot_mode =SHOOT_ON; shoot_cmd_send.friction_mode = FRICTION_OFF; } else if (switch_is_up(rc_data[TEMP].rc.switch_left)) { // 遥控器左侧开关状态为[上],键盘控制 MouseKeySet(); shoot_cmd_send.shoot_mode =SHOOT_ON; } else if (switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_left)) { // 遥控器左侧开关状态为[中],视觉模式,使用遥控器控制底盘和云台,同时开启发射系统 RemoteControlSet(); gimbal_cmd_send.yaw += 0.005f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_l_; gimbal_cmd_send.pitch += 0.001f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_l1; shoot_cmd_send.shoot_mode =SHOOT_ON; shoot_cmd_send.bullet_speed = 30; shoot_cmd_send.friction_mode = FRICTION_ON; } EmergencyHandler(); // 处理模块离线和遥控器急停等紧急情况 // 设置视觉发送数据,还需增加加速度和角速度数据 // VisionSetFlag(chassis_fetch_data.enemy_color,,chassis_fetch_data.bullet_speed) // 推送消息,双板通信,视觉通信等 // 其他应用所需的控制数据在remotecontrolsetmode和mousekeysetmode中完成设置 #ifdef ONE_BOARD PubPushMessage(chassis_cmd_pub, (void *)&chassis_cmd_send); #endif // ONE_BOARD #ifdef GIMBAL_BOARD CANCommSend(cmd_can_comm, (void *)&chassis_cmd_send); #endif // GIMBAL_BOARD PubPushMessage(shoot_cmd_pub, (void *)&shoot_cmd_send); PubPushMessage(gimbal_cmd_pub, (void *)&gimbal_cmd_send); // VisionSend(&vision_send_data); }