// app #include "robot_def.h" #include "robot_cmd.h" // module #include "remote_control.h" #include "referee_task.h" #include "ins_task.h" #include "master_process.h" #include "message_center.h" #include "general_def.h" #include "dji_motor.h" #include "auto_aim.h" // bsp #include "bsp_dwt.h" #include "bsp_log.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 /* 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 RecievePacket_t *vision_recv_data; // 视觉接收数据指针,初始化时返回 static SendPacket_t vision_send_data; // 视觉发送数据 //自瞄相关信息 static Trajectory_Type_t trajectory_cal; static Aim_Select_Type_t aim_select; static uint32_t no_find_cnt; // 未发现目标计数 static uint8_t auto_aim_flag = 0; //辅助瞄准标志位 视野内有目标开启 目标丢失关闭 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 extern float horizontal_angle; int target_index = -1; 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 void CalcOffsetAngle() { // 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电机单圈角度 #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 // if(chassis_cmd_send.offset_angle > 340.0f) // chassis_cmd_send.offset_angle = chassis_cmd_send.offset_angle - 360.0f; // else if(chassis_cmd_send.offset_angle < -340.0f) // chassis_cmd_send.offset_angle = chassis_cmd_send.offset_angle + 360.0f; // else // chassis_cmd_send.offset_angle = chassis_cmd_send.offset_angle; } static void update_ui_data() { ui_data.chassis_mode = chassis_cmd_send.chassis_mode; ui_data.gimbal_mode = gimbal_cmd_send.gimbal_mode; ui_data.friction_mode = shoot_cmd_send.friction_mode; ui_data.shoot_mode = shoot_cmd_send.shoot_mode; } static void pitch_limit() { // if(gimbal_fetch_data.pitch_motor_total_angle > horizontal_angle + 1500) // gimbal_cmd_send.pitch -= 0.1f; // if(gimbal_fetch_data.pitch_motor_total_angle < horizontal_angle - 4000) // gimbal_cmd_send.pitch += 0.1f; if(gimbal_cmd_send.pitch>18) gimbal_cmd_send.pitch = 18; if(gimbal_cmd_send.pitch<-38) gimbal_cmd_send.pitch = -38; } static void hand_aim_mode() { gimbal_cmd_send.yaw += (float)rc_data[TEMP].mouse.x / 660 * 9; // 系数待测 gimbal_cmd_send.pitch += (float)rc_data[TEMP].mouse.y / 660 * 9; pitch_limit(); } static void auto_aim_mode() { trajectory_cal.v0 = 30; //弹速30 if (vision_recv_data->x == 0 && vision_recv_data->y == 0 && vision_recv_data->z == 0 && vision_recv_data->vx == 0 && vision_recv_data->vy == 0 && vision_recv_data->vz == 0) { aim_select.suggest_fire = 0; //未发现目标 no_find_cnt++; if (no_find_cnt >= 2000) { //gimbal_scan_flag = 1; //auto_aim_flag = 0; } //else //auto_aim_flag = 1; } else { //弹道解算 no_find_cnt = 0; auto_aim_flag = 1; target_index = auto_aim(&aim_select, &trajectory_cal, vision_recv_data); VisionSetAim(aim_select.aim_point[0],aim_select.aim_point[1],aim_select.aim_point[2]); gimbal_cmd_send.yaw = -trajectory_cal.cmd_yaw * 180 / PI; gimbal_cmd_send.pitch = -trajectory_cal.cmd_pitch * 180 / PI; float target_yaw = atan2f(aim_select.armor_pose[target_index].x, aim_select.armor_pose[target_index].y); float yaw_err = fabsf(target_yaw - gimbal_fetch_data.gimbal_imu_data.Yaw); if (yaw_err <= 3) //3度 { aim_select.suggest_fire = 1; } else aim_select.suggest_fire = 0; // float yaw_err = fabsf(trajectory_cal.cmd_yaw - gimbal_cmd_send.yaw); // if (yaw_err <= 3) //3度 // aim_select.suggest_fire = 1; // else // aim_select.suggest_fire = 0; } } /** * @brief 控制输入为遥控器(调试时)的模式和控制量设置 * */ static void RemoteControlSet() { aim_select.suggest_fire = 0; // 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_down(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) // 右侧开关状态[下],小陀螺 { chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_ROTATE; gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_GYRO_MODE; } else if (switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) // 右侧开关状态[中],底盘跟随云台 { chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW; gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_FREE_MODE; } // 云台参数,确定云台控制数据 if (switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_left) || (vision_recv_data->x == 0 && vision_recv_data->y == 0 && vision_recv_data->z == 0 && vision_recv_data->vx == 0 && vision_recv_data->vy == 0 && vision_recv_data->vz == 0)) // 左侧开关状态为[中],或视觉未识别到目标,纯遥控器拨杆控制 { gimbal_cmd_send.yaw += 0.003f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_l_; gimbal_cmd_send.pitch += 0.0007f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_l1; pitch_limit(); } // 左侧开关状态为[下],视觉模式 if (switch_is_down(rc_data[TEMP].rc.switch_left)) { auto_aim_mode(); } // 云台软件限位 // 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 = 20.1f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_r_; // _水平方向 chassis_cmd_send.vy = 20.1f * (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],调整水平pitch参数 gimbal_cmd_send.gimbal_mode = ADJUST_PITCH_MODE; // 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_1_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 = 10; } /** * @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].a * 20000 - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].d * 20000; // 系数待测 chassis_cmd_send.vy = rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].w * 20000 - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].s * 20000; // 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].mouse.press_r) // 右键自瞄模式 { case 1: if((vision_recv_data->x == 0 && vision_recv_data->y == 0 && vision_recv_data->z == 0 && vision_recv_data->vx == 0 && vision_recv_data->vy == 0 && vision_recv_data->vz == 0)) hand_aim_mode(); else auto_aim_mode(); break; default: hand_aim_mode(); break; } switch (rc_data[TEMP].mouse.press_l) // 左键发射模式 { case 1: if(shoot_cmd_send.friction_mode == FRICTION_ON) { if(rc_data[TEMP].mouse.press_r && rc_data[TEMP].mouse.press_l) { if(aim_select.suggest_fire == 1) shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_1_BULLET; else shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; break; } shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_1_BULLET; } else shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; break; default: shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; break; } switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_R] % 2) // R键手动刷新UI { case 1: MyUIInit(); rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_R]++; break; default: 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_E] % 2) // E键开关小陀螺 { case 0: chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW; gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_FREE_MODE; break; default: chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_ROTATE; gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_GYRO_MODE; 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[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() { // 拨轮的向下拨超过一半进入急停模式.注意向打时下拨轮是正 if (rc_data[TEMP].rc.dial > 300 || 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; 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_up(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) { robot_state = ROBOT_READY; shoot_cmd_send.shoot_mode = SHOOT_ON; 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); //更新UI update_ui_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) || switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_left)) // 遥控器左侧开关状态为[下],[中],遥控器控制 RemoteControlSet(); 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(); 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); // 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); }