engineering/application/cmd/robot_cmd.c

// 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 "super_cap.h"
#include "user_lib.h"

#include "air_pump.h"
// bsp
#include "bsp_dwt.h"
#include "bsp_log.h"
#include "referee_task.h"
#include "referee_VT.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
extern SuperCapInstance *cap;             // 超级电容
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

PumpInstance *air_pump;  //吸盘

//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 *to_stretch_cmd_pub;           // 伸缩控制消息发布者
static Subscriber_t *to_stretch_feed_sub;         // 伸缩反馈信息订阅者
static To_stretch_Ctrl_Cmd_s to_stretch_cmd_send;      // 传递给伸缩的控制信息
static To_stretch_Upload_Data_s to_stretch_fetch_data; // 从发射伸缩的反馈信息

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

VT_info_t *referee_VT_data; //图传链路数据
custom_control_t CustomControl; //自定义控制器数据

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
    referee_VT_data = VTInit(&huart1);

    air_pump = PumpInit(&htim1,TIM_CHANNEL_1);

    gimbal_cmd_pub = PubRegister("gimbal_cmd", sizeof(Gimbal_Ctrl_Cmd_s));
    gimbal_feed_sub = SubRegister("gimbal_feed", sizeof(Gimbal_Upload_Data_s));
    to_stretch_cmd_pub = PubRegister("to_stretch_cmd", sizeof(To_stretch_Ctrl_Cmd_s));
    to_stretch_feed_sub = SubRegister("to_stretch_feed", sizeof(To_stretch_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 = PITCH_MIN;

    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
//}

static void death_check()
{
    if(referee_data->GameRobotState.remain_HP)
    {
        gimbal_cmd_send.MotorEnableFlag=5;
    }
}
/**
 * @brief 控制输入为遥控器(调试时)的模式和控制量设置
 *
 */
static void update_ui_data() {
    ui_data.gimbal_mode = gimbal_cmd_send.gimbal_mode;
    ui_data.chassis_mode = chassis_cmd_send.chassis_mode;
    ui_data.to_stretch_mode = to_stretch_cmd_send.to_stretch_mode;

    ui_data.xyz[1] = to_stretch_fetch_data.protract_x;
    ui_data.xyz[2] = to_stretch_fetch_data.lift_z;
    ui_data.diff_pitch_angle = gimbal_fetch_data.diff_pitch_feedback;
}


 // 出招表

static void RemoteControlSet() {
    // 吸盘气泵控制,拨轮向上打为负,向下为正
    if (rc_data[TEMP].rc.dial < -300) // 向上超过300,打开气泵
    {
        Pump_open(air_pump);
        ui_data.pump_mode = PUMP_OPEN;
    }
    else
    {
        Pump_stop(air_pump);
        ui_data.pump_mode = PUMP_STOP;
    }



    if (switch_is_up(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) // 右侧开关状态[上],底盘运动
    {
        chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW;
        to_stretch_cmd_send.to_stretch_mode = TO_STRETCH_KEEP;
        gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_MANUAL_MODE;
        // 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，遥控器输入灵敏度
        chassis_cmd_send.vx = 15.0f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r_; // _水平方向
        chassis_cmd_send.vy = 15.0f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r1; // 1数值方向
        chassis_cmd_send.wz = -1.0f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l_; //旋转
        to_stretch_cmd_send.tc =  3.0F * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l1;//图传
        // 图传限位
//        if (to_stretch_cmd_send.tc >= TUCHUAN_MAX_ANGLE) to_stretch_cmd_send.tc = TUCHUAN_MAX_ANGLE;
//        if (to_stretch_cmd_send.tc <= TUCHUAN_MAX_ANGLE) to_stretch_cmd_send.tc = TUCHUAN_MIN_ANGLE;
    } else if (switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) // 右侧开关状态[中],底盘平移，伸缩运动
    {
        chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW;
        to_stretch_cmd_send.to_stretch_mode = TO_STRETCH_MODE;
        gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_MANUAL_MODE;
        to_stretch_cmd_send.tc = 0;

        chassis_cmd_send.vx = 15.0f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r_; // _水平方向
        chassis_cmd_send.vy = 15.0f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r1; // 1数值方向

        to_stretch_cmd_send.ud += 0.0025F * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l_;//抬升
        to_stretch_cmd_send.fb += 0.0025F * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l1;//前伸

        //伸缩限位待添加
//        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;
    }

    // 右侧开关状态为[下],机械臂
    if (switch_is_down(rc_data[TEMP].rc.switch_right)) {
        to_stretch_cmd_send.tc = 0;
        // 左侧开关状态为[下],大臂 + 龙门架 + 底盘平移
        if(switch_is_down(rc_data[TEMP].rc.switch_left))
        {
            gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_MANUAL_MODE;
            to_stretch_cmd_send.to_stretch_mode = TO_STRETCH_MODE;
            gimbal_cmd_send.pitch = 0.001f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l1; //增量控制

            to_stretch_cmd_send.ud += 0.0025F * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r_;//抬升
            to_stretch_cmd_send.fb += 0.0025F * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r1;//前伸

        }
//        // 左侧开关状态为[中],后三轴
//        if(switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_left))
//        {
//            gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_MANUAL_MODE;
//            gimbal_cmd_send.roll += 0.001f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l_;
//            gimbal_cmd_send.diff_pitch += 0.001f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r1;
//            gimbal_cmd_send.diff_roll += 0.001f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r_;
//        }
        // 左侧开关状态为[中],逆解模式
        if(switch_is_mid(rc_data[TEMP].rc.switch_left))
        {
            gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_IKINE_MODE;
            gimbal_cmd_send.pitch = 0.001f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l1; //增量控制
            chassis_cmd_send.vy = 15.0f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r1; // 1数值方向
        }
    }

    //自定义控制器控制末端姿态
    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
        gimbal_cmd_send.quat[i] = (float)(CustomControl.q[i])*1e-4f;
    }

    QuaternionToEularAngle(gimbal_cmd_send.quat,&gimbal_cmd_send.rpy[2],&gimbal_cmd_send.rpy[1],&gimbal_cmd_send.rpy[0]);


}

/**
 * @brief 输入为键鼠时模式和控制量设置
 *
 */
static void MouseKeySet() {
    chassis_cmd_send.chassis_mode = CHASSIS_FOLLOW_GIMBAL_YAW;
    to_stretch_cmd_send.to_stretch_mode = TO_STRETCH_MODE;
    switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_G] % 2) //G按键开关气泵
    {
        case 0:
            Pump_stop(air_pump);
            ui_data.pump_mode = PUMP_STOP;
            break;
        default:
            Pump_open(air_pump);
            ui_data.pump_mode = PUMP_OPEN;
            break;
    }
    switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS_WITH_CTRL][Key_B] % 2) //  CTRL + B键手动刷新UI
    {
        case 1:
            MyUIInit();
            rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS_WITH_CTRL][Key_B]++;
            break;
        default:
            break;
    }
    switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_X] % 2) // X 取银矿模式
    {
        case 1:
            gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_SILVER_MODE; //取银矿姿态
            rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_X]++;
            break;
        default:
            break;
    }
    switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS_WITH_CTRL][Key_Z] % 2) // ctrl + Z 取地矿模式
    {
        case 1:
            gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_FLOOR_MODE; //取银矿姿态
            rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS_WITH_CTRL][Key_Z]++;
            break;
        default:
            break;
    }

//    switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS_WITH_CTRL][Key_X] % 2) // ctrl+x 调整零点
//    {
//        case 1:
//            gimbal_cmd_send.gimbal_mode = ADJUST_PITCH_MODE; //调整pitch零点
//            rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS_WITH_CTRL][Key_X]++;
//            break;
//        default:
//            break;
//    }

    switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_V] % 2) // V 开启自定义控制器
    {
        case 1:
            gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_IKINE_MODE; //自定义
            rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_V]++;
            break;
        default:
            break;
    }
    switch (rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_B] % 2) //B 切手动
    {
        case 0:
            gimbal_cmd_send.gimbal_mode = GIMBAL_MANUAL_MODE; //自定义
            rc_data[TEMP].key_count[KEY_PRESS][Key_B]++;
            break;
        default:
            break;
    }

    //银矿  吸盘朝前
    if (gimbal_cmd_send.gimbal_mode == GIMBAL_SILVER_MODE)
    { gimbal_cmd_send.rpy[0] = 0; gimbal_cmd_send.rpy[1] = -180; gimbal_cmd_send.rpy[2] = 0;}

    //地矿  吸盘朝下
    if (gimbal_cmd_send.gimbal_mode == GIMBAL_FLOOR_MODE)
        { gimbal_cmd_send.rpy[0] = 0; gimbal_cmd_send.rpy[1] = -90; gimbal_cmd_send.rpy[2] = 0;}
    //存矿  矿仓角度
    if (gimbal_cmd_send.gimbal_mode == GIMBAL_STORAGE_MODE)
    { gimbal_cmd_send.rpy[0] = 0; gimbal_cmd_send.rpy[1] = -30; gimbal_cmd_send.rpy[2] = 0;}

    //手动模式  可以用遥控器调节末端姿态
    if (gimbal_cmd_send.gimbal_mode == GIMBAL_MANUAL_MODE)
    {   //增量控制
        gimbal_cmd_send.roll = 0.001f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_l_;
        gimbal_cmd_send.diff_pitch = -0.001f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r1;
        gimbal_cmd_send.diff_roll = 0.001f * (float) rc_data[TEMP].rc.rocker_r_;
    }

    //自定义控制器 控制末端姿态
    if (gimbal_cmd_send.gimbal_mode == GIMBAL_IKINE_MODE)
    {//自定义控制器控制末端姿态

        if(rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].ctrl)
        {
            for (int i = 0; i < 4; ++i) {
                gimbal_cmd_send.quat[i] = (float)(CustomControl.q[i])*1e-4f;
            }
            QuaternionToEularAngle(gimbal_cmd_send.quat,&gimbal_cmd_send.rpy[2],&gimbal_cmd_send.rpy[1],&gimbal_cmd_send.rpy[0]);
            //ctrl按下调整姿态
        } else
        {
            to_stretch_cmd_send.fb += CustomControl.dx * 0.04f;
            to_stretch_cmd_send.ud += CustomControl.dz * 0.15f;
        }

    }
    else
    {
        to_stretch_cmd_send.ud += (float)(rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].q - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].e) * 0.15f;
        to_stretch_cmd_send.fb += (float)(rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].z - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].c) * 0.3f;
    }

    chassis_cmd_send.vy = rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].w * 8000 - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].s * 8000; // 系数待测
    chassis_cmd_send.vx = rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].a * 8000 - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].d * 8000;
    chassis_cmd_send.wz = -(float) rc_data[TEMP].mouse.x * 8;

    to_stretch_cmd_send.tc = -(float) rc_data[TEMP].mouse.y * 20;

    gimbal_cmd_send.pitch = (float)(rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].r  - rc_data[TEMP].key[KEY_PRESS].f) * 0.25f; //增量控制
}

/**
 * @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;
        to_stretch_cmd_send.to_stretch_mode = TO_STRETCH_ZERO_FORCE;
        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;
        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
    //获取自定义控制器数据
    memcpy(&CustomControl,&referee_VT_data->CustomControl,sizeof(custom_control_t));

    SubGetMessage(to_stretch_feed_sub, &to_stretch_fetch_data);
    SubGetMessage(gimbal_feed_sub, &gimbal_fetch_data);
    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();

// 云台软件限位
//    gimbal_cmd_send.pitch = float_constrain(gimbal_cmd_send.pitch,PITCH_MIN,PITCH_MAX);
//    gimbal_cmd_send.yaw = float_constrain(gimbal_cmd_send.yaw,-YAW,YAW);
//    gimbal_cmd_send.roll = float_constrain(gimbal_cmd_send.roll,-ROLL,ROLL);
//
//    gimbal_cmd_send.diff_pitch = float_constrain(gimbal_cmd_send.diff_pitch,-DIFF_PITCH,DIFF_PITCH);
//    gimbal_cmd_send.diff_roll = float_constrain(gimbal_cmd_send.diff_roll,-DIFF_ROLL,DIFF_ROLL);

    //抬升软件限位
    if(to_stretch_cmd_send.ud <= UD_MIN) to_stretch_cmd_send.ud = UD_MIN;
    if(to_stretch_cmd_send.ud >= UD_MAX) to_stretch_cmd_send.ud = UD_MAX;

    //前伸软件限位
    if(to_stretch_cmd_send.fb <= FB_MIN) to_stretch_cmd_send.fb = FB_MIN;
    if(to_stretch_cmd_send.fb >= FB_MAX) to_stretch_cmd_send.fb = FB_MAX;

    EmergencyHandler(); // 处理模块离线和遥控器急停等紧急情况


    // 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(to_stretch_cmd_pub, (void *) &to_stretch_cmd_send);
    PubPushMessage(gimbal_cmd_pub, (void *) &gimbal_cmd_send);
}