// 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" #include "auto_aim.h" #include "referee_task.h" #include "referee_UI.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 PITCH_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" #include "user_lib.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 VT_ctrl_t vt_data[2]; // 图传链路下发的键鼠遥控数据 与遥控器数据格式保持一致 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 static referee_info_t* referee_data; // 用于获取裁判系统的数据 static Referee_Interactive_info_t ui_data; // UI数据,将底盘中的数据传入此结构体的对应变量中,UI会自动检测是否变化,对应显示UI 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 referee_data = UITaskInit(&huart6,&ui_data); // 裁判系统初始化,会同时初始化UI 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_STOP; // 轮腿 上电后进入ROBOT_STOP 保证安全(对应倒地状态) } /** * @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; static float offset_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 } #define PITCH_ZERO_ANGLE 195.0f //电机旋转导致的云台相对底盘角度 static void pitch_limit() { static float PitchMotorAngle,DeltaPitchAngle; PitchMotorAngle = gimbal_fetch_data.pitch_motor_ecd - PITCH_ZERO_ANGLE;//电机旋转导致的云台相对底盘角度 DeltaPitchAngle = gimbal_fetch_data.gimbal_imu_data.Pitch - PitchMotorAngle; gimbal_cmd_send.pitch = LIMIT_MIN_MAX(gimbal_cmd_send.pitch, PITCH_MIN_ANGLE-DeltaPitchAngle, PITCH_MAX_ANGLE-DeltaPitchAngle); } static void auto_aim_mode() { trajectory_cal.v0 = 25; //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; 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]); float single_angle_yaw_now = gimbal_fetch_data.gimbal_imu_data.Yaw; float diff_yaw = trajectory_cal.cmd_yaw * 180 / PI - single_angle_yaw_now; float yaw_err = diff_yaw; if(diff_yaw>180) diff_yaw -= 360; else if(diff_yaw<-180) diff_yaw += 360; gimbal_cmd_send.yaw = gimbal_fetch_data.gimbal_imu_data.YawTotalAngle + diff_yaw; gimbal_cmd_send.pitch = -trajectory_cal.cmd_pitch * 180 / PI; 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() { // 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],底盘跟随模式 { 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) || (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 { // 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 // ... float yaw_add = -0.0005f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l_; float pitch_add = -0.0003f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l1; gimbal_cmd_send.yaw += yaw_add; gimbal_cmd_send.pitch += pitch_add; // if (gimbal_cmd_send.pitch >= PITCH_MAX_ANGLE) gimbal_cmd_send.pitch = PITCH_MAX_ANGLE; // if (gimbal_cmd_send.pitch <= PITCH_MIN_ANGLE) gimbal_cmd_send.pitch = PITCH_MIN_ANGLE; } // 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 = 8.0f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_r1; // _水平方向 chassis_cmd_send.vy = 8.0f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_r_; // 1数值方向 //chassis_cmd_send.wz = 8.0f * (float)rc_data[TEMP].rc.rocker_r_; // 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_BURSTFIRE; 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; //检测到卡弹 拨弹盘反转 if(shoot_fetch_data.stalled_flag == 1) shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_REVERSE; } /** * @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; 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 * 10; aim_select.suggest_fire = 0; if (rc_data[TEMP].mouse.press_l && (!rc_data[TEMP].mouse.press_r)) // 左键发射模式 { if (shoot_cmd_send.friction_mode == FRICTION_ON) { shoot_cmd_send.shoot_mode = SHOOT_ON; shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_BURSTFIRE; } } else if ((!rc_data[TEMP].mouse.press_l) && (!rc_data[TEMP].mouse.press_r)) { shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; } if (rc_data[TEMP].mouse.press_r) // 右键自瞄模式 { 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)) { shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; } else { auto_aim_mode(); if (aim_select.suggest_fire == 1 && rc_data[TEMP].mouse.press_l && shoot_cmd_send.friction_mode == FRICTION_ON) { shoot_cmd_send.shoot_mode = SHOOT_ON; shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_BURSTFIRE; } else { shoot_cmd_send.load_mode = LOAD_STOP; } } } 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].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[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 输入为(图传链路)键鼠时模式和控制量设置 * */ static void VTMouseKeySet() { // 鼠标解析 vt_data[TEMP].mouse.x = referee_data->RemoteControl.mouse_x; //!< Mouse X axis vt_data[TEMP].mouse.y = referee_data->RemoteControl.mouse_y; //!< Mouse Y axis vt_data[TEMP].mouse.press_l = referee_data->RemoteControl.left_button_down; //!< Mouse Left Is Press ? vt_data[TEMP].mouse.press_r = referee_data->RemoteControl.right_button_down; //!< Mouse Right Is Press ? // 位域的按键值解算,直接memcpy即可,注意小端低字节在前,即lsb在第一位,msb在最后 *(uint16_t *)&vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS] = referee_data->RemoteControl.keyboard_value; if (vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS].ctrl) // ctrl键按下 vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS_WITH_CTRL] = vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS]; else memset(&vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS_WITH_CTRL], 0, sizeof(Key_t)); if (vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS].shift) // shift键按下 vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS_WITH_SHIFT] = vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS]; else memset(&vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS_WITH_SHIFT], 0, sizeof(Key_t)); uint16_t key_now = vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS].keys, // 当前按键是否按下 key_last = vt_data[LAST].key[KEY_PRESS].keys, // 上一次按键是否按下 key_with_ctrl = vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS_WITH_CTRL].keys, // 当前ctrl组合键是否按下 key_with_shift = vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS_WITH_SHIFT].keys, // 当前shift组合键是否按下 key_last_with_ctrl = vt_data[LAST].key[KEY_PRESS_WITH_CTRL].keys, // 上一次ctrl组合键是否按下 key_last_with_shift = vt_data[LAST].key[KEY_PRESS_WITH_SHIFT].keys; // 上一次shift组合键是否按下 for (uint16_t i = 0, j = 0x1; i < 16; j <<= 1, i++) { if (i == 4 || i == 5) // 4,5位为ctrl和shift,直接跳过 continue; // 如果当前按键按下,上一次按键没有按下,且ctrl和shift组合键没有按下,则按键按下计数加1(检测到上升沿) if ((key_now & j) && !(key_last & j) && !(key_with_ctrl & j) && !(key_with_shift & j)) vt_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][i]++; // 当前ctrl组合键按下,上一次ctrl组合键没有按下,则ctrl组合键按下计数加1(检测到上升沿) if ((key_with_ctrl & j) && !(key_last_with_ctrl & j)) vt_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS_WITH_CTRL][i]++; // 当前shift组合键按下,上一次shift组合键没有按下,则shift组合键按下计数加1(检测到上升沿) if ((key_with_shift & j) && !(key_last_with_shift & j)) vt_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS_WITH_SHIFT][i]++; } memcpy(&vt_data[LAST], &vt_data[TEMP], sizeof(VT_ctrl_t)); // 保存上一次的数据,用于按键持续按下和切换的判断 chassis_cmd_send.vx = vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS].w * 2000 - vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS].s * 2000; // 系数待测 //chassis_cmd_send.vy = vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS].s * 800 - vt_data[TEMP].key[KEY_PRESS].d * 800; gimbal_cmd_send.yaw -= (float)vt_data[TEMP].mouse.x / 660 * 3; // 系数待测 gimbal_cmd_send.pitch -= (float)vt_data[TEMP].mouse.y / 660 * 3; switch (vt_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 (vt_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_Q] % 2) // Q键侧身 { case 0: //chassis_cmd_send.offset_angle = CalcOffsetAngle(); chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW; break; default: //chassis_cmd_send.offset_angle = loop_float_constrain(CalcOffsetAngle() + 90,-180,180); chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_LATERAL; break; } //R键手动刷新UI 发到底盘板自己处理 chassis_cmd_send.UI_refresh = vt_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_R]; } /** * @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 || chassis_fetch_data.power_management_chassis_output == 0) //死亡状态 急停 || 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); // 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(); } 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(); } else if (switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_left)) // 遥控器左侧开关状态为[中],图传链路 VTMouseKeySet(); EmergencyHandler(); // 处理模块离线和遥控器急停等紧急情况 pitch_limit(); //设置视觉识别颜色 VisionSetFlag(chassis_fetch_data.enemy_color); gimbal_cmd_send.chassis_rotate_wz = chassis_fetch_data.real_wz; // 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); }