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[开源]蜘蛛机器人V2

2020-02-11 10:17发布

站内问答 / 51单片机
16711 100 100
本帖最后由 Gorgon_Meducer 于 2014-10-28 12:01 编辑



- 2014-10-28 致歉
     由于我个人在团队管理实践上的重大错误，V2版蜘蛛可靠性不足以完成今日举行的产品展示，最终影响了飞思卡尔产品
     的展示计划。在这里，我真心的向阿莫致歉，向相信我，期待蜘蛛项目的广大坛友致歉，向飞思卡尔（上海）致歉。
    我们认识到自己能力的不足，后续将继续在硬件驱动能力上进行改进，降低机器人对电源系统的依赖。

                                                                                                                  特此致歉：王卓然（傻孩子）

     P.S 此次飞思卡尔展会将使用蜘蛛V1进行演示。


- 2014-10-23 V2版蜘蛛改进
     a. 由于驱动电路考虑不足，发现蜘蛛在joints_calibration()时由于所有的关节顺势运动时电流过大会导致驱动电路保护，
         导致很多时候无法正常工作。显然现在修改驱动电路已经来不及了，只能修改代码，让所有关节顺次启动，从而避免
         峰值电流。

  2. static void joints_calibration(joint_t *ptJoints, joint_no_t tIndex)
  3. {
  4.     if (NULL == ptJoints) {
  5.         return ;
  6.     }

  8.     switch (tIndex) {
  9.         case RIGHT_BACK_LEG_0:
  10.             JOINT_CFG(
  11.                 ptJoints[RIGHT_BACK_LEG_0],
  12.                 RIGHT_BACK_LEG_0,
  13.                 70,                         //!< offset
  14.                 110,                        //!< start angle
  15.                 200,                        //!< end angle
  16.                 270,                        //!< Max Angular Speed
  17.                 225,                        //!< Reset Position
  18.             );break;

  20.         case RIGHT_MIDDLE_LEG_0:
  21.             JOINT_CFG(
  22.                 ptJoints[RIGHT_MIDDLE_LEG_0],
  23.                 RIGHT_MIDDLE_LEG_0,
  24.                 54,                     //!< offset
  25.                 81,                     //!< start angle
  26.                 171,                    //!< end angle
  27.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  28.                 180,                    //!< Reset Position
  29.             );break;

  31.         case RIGHT_FRONT_LEG_0:
  32.             JOINT_CFG(
  33.                 ptJoints[RIGHT_FRONT_LEG_0],
  34.                 RIGHT_FRONT_LEG_0,
  35.                 50,                     //!< offset
  36.                 40,                     //!< start angle
  37.                 130,                    //!< end angle
  38.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  39.                 135,                    //!< Reset Position
  40.             );break;

  42.         case LEFT_FRONT_LEG_0:
  43.             JOINT_CFG(
  44.                 ptJoints[LEFT_FRONT_LEG_0],
  45.                 LEFT_FRONT_LEG_0,
  46.                 220,                     //!< offset
  47.                 0,                      //!< start angle
  48.                 270,                    //!< end angle
  49.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  50.                 45,                      //!< Reset Position
  51.             );break;

  53.         case LEFT_MIDDLE_LEG_0:
  54.             JOINT_CFG(
  55.                 ptJoints[LEFT_MIDDLE_LEG_0],
  56.                 LEFT_MIDDLE_LEG_0,
  57.                 215,                     //!< offset
  58.                 0,                      //!< start angle
  59.                 270,                    //!< end angle
  60.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  61.                 0,                      //!< Reset Position
  62.             );break;

  64.         case LEFT_BACK_LEG_0:
  65.             JOINT_CFG(
  66.                 ptJoints[LEFT_BACK_LEG_0],
  67.                 LEFT_BACK_LEG_0,
  68.                 195,                    //!< offset
  69.                 0,                      //!< start angle
  70.                 270,                    //!< end angle
  71.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  72.                 315,                      //!< Reset Position
  73.             );break;

  75.         case RIGHT_BACK_LEG_1:
  76.             JOINT_CFG(
  77.                 ptJoints[RIGHT_BACK_LEG_1],
  78.                 RIGHT_BACK_LEG_1,
  79.                 35,                    //!< offset
  80.                 0,                      //!< start angle
  81.                 270,                    //!< end angle
  82.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  83.                 225,                     //!< Reset Position
  84.             );break;

  86.         case RIGHT_MIDDLE_LEG_1:
  87.             JOINT_CFG(
  88.                 ptJoints[RIGHT_MIDDLE_LEG_1],
  89.                 RIGHT_MIDDLE_LEG_1,
  90.                 40,                    //!< offset
  91.                 0,                      //!< start angle
  92.                 270,                    //!< end angle
  93.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  94.                 225,                     //!< Reset Position
  95.             );break;

  97.         case RIGHT_FRONT_LEG_1:
  98.             JOINT_CFG(
  99.                 ptJoints[RIGHT_FRONT_LEG_1],
  100.                 RIGHT_FRONT_LEG_1,
  101.                 33,                    //!< offset
  102.                 0,                      //!< start angle
  103.                 270,                    //!< end angle
  104.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  105.                 225,                     //!< Reset Position
  106.             );break;
  107.             
  108.          case LEFT_BACK_LEG_1:
  109.             JOINT_CFG(
  110.                 ptJoints[LEFT_BACK_LEG_1],
  111.                 LEFT_BACK_LEG_1,
  112.                 235,                    //!< offset
  113.                 0,                      //!< start angle
  114.                 270,                    //!< end angle
  115.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  116.                 315,                     //!< Reset Position
  117.             );break;

  119.         case LEFT_MIDDLE_LEG_1:
  120.             JOINT_CFG(
  121.                 ptJoints[LEFT_MIDDLE_LEG_1],
  122.                 LEFT_MIDDLE_LEG_1,
  123.                 240,                    //!< offset
  124.                 0,                      //!< start angle
  125.                 270,                    //!< end angle
  126.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  127.                 315,                     //!< Reset Position
  128.             );break;

  130.         case LEFT_FRONT_LEG_1:
  131.             JOINT_CFG(
  132.                 ptJoints[LEFT_FRONT_LEG_1],
  133.                 LEFT_FRONT_LEG_1,
  134.                 245,                    //!< offset
  135.                 0,                      //!< start angle
  136.                 270,                    //!< end angle
  137.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  138.                 315,                     //!< Reset Position
  139.             );break;

  141.         case LEFT_BACK_LEG_2:
  142.             JOINT_CFG(
  143.                 ptJoints[LEFT_BACK_LEG_2],
  144.                 LEFT_BACK_LEG_2,
  145.                 328,                    //!< offset
  146.                 0,                     //!< start angle
  147.                 270,                    //!< end angle
  148.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  149.                 45,                     //!< Reset Position
  150.             );break;

  152.         case LEFT_MIDDLE_LEG_2:
  153.             JOINT_CFG(
  154.                 ptJoints[LEFT_MIDDLE_LEG_2],
  155.                 LEFT_MIDDLE_LEG_2,
  156.                 332,                    //!< offset
  157.                 0,                     //!< start angle
  158.                 270,                    //!< end angle
  159.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  160.                 45,                     //!< Reset Position
  161.             );break;

  163.         case LEFT_FRONT_LEG_2:
  164.             JOINT_CFG(
  165.                 ptJoints[LEFT_FRONT_LEG_2],
  166.                 LEFT_FRONT_LEG_2,
  167.                 323,                    //!< offset
  168.                 0,                     //!< start angle
  169.                 270,                    //!< end angle
  170.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  171.                 45,                     //!< Reset Position
  172.             );break;

  174.         case RIGHT_BACK_LEG_2:
  175.             JOINT_CFG(
  176.                 ptJoints[RIGHT_BACK_LEG_2],
  177.                 RIGHT_BACK_LEG_2,
  178.                 312,                    //!< offset
  179.                 0,                     //!< start angle
  180.                 270,                    //!< end angle
  181.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  182.                 135,                     //!< Reset Position
  183.             );break;

  185.         case RIGHT_MIDDLE_LEG_2:
  186.             JOINT_CFG(
  187.                 ptJoints[RIGHT_MIDDLE_LEG_2],
  188.                 RIGHT_MIDDLE_LEG_2,
  189.                 311,                    //!< offset
  190.                 0,                     //!< start angle
  191.                 270,                    //!< end angle
  192.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  193.                 135,                     //!< Reset Position
  194.             );break;

  196.         case RIGHT_FRONT_LEG_2:
  197.             JOINT_CFG(
  198.                 ptJoints[RIGHT_FRONT_LEG_2],
  199.                 RIGHT_FRONT_LEG_2,
  200.                 312,                    //!< offset
  201.                 0,                     //!< start angle
  202.                 270,                    //!< end angle
  203.                 270,                    //!< Max Angular Speed
  204.                 135,                     //!< Reset Position
  205.             );break;
  206.     }

  208. }
  209. ...

  211. IMPLEMENT_FSM(SpiderTask)
  212.     NO_INIT static uint8_t s_hwJointsCount;
  213.     PRIVATE STATE(Spider_Init) BEGIN
  214.         s_hwJointsCount = CEREBEL_JOINTS_COUNT;
  215.         //! initialize servo service
  216.         SERVO.Init ();
  217.         SERVO.Start ();
  218.         
  219.         CS_SET_EVENT(&s_wDelayEvent);
  220.         
  221.         TRANSFER_TO_STATE(Spider_Joints_Init);
  222.         EXIT_STATE;
  223.     END
  224.     PRIVATE STATE(Spider_Joints_Init) WAIT_EVENT_BEGIN(&s_wDelayEvent)
  225.         
  226.         if (s_hwJointsCount) {
  227.             request_for_delay_ms(250);
  228.             joints_calibration(s_tJoints, s_hwJointsCount - 1);
  229.             s_hwJointsCount--;
  230.         } else {

  232.             //! initialize cerebel layer
  233.             CEREBEL_CFG(&s_tJoints);
  234.             TRANSFER_TO_STATE(Spider_Task);
  235.         }

  237.         REFLEXIVE_STATE;
  238.     END
  239.     PRIVATE STATE(Spider_Task) BEGIN

  241.         CALL_ACTION(Spider_Go_Front);
  242.         REFLEXIVE_STATE;
  243.     END
  244. END_IMPLEMENT_FSM
复制代码
    b. 增加一个异步的毫秒级精确延时服务，主要是前面关节初始化的时候需要在每个关节之间插入非阻塞的延时。
       这也展示了状态机架构下如何配合调度器实现任务和时间的同步（应用代码参考a）：


  3. NO_INIT static event_t s_wDelayEvent;
  4. static volatile uint32_t s_wDelayCounter = 0;

  6. void request_for_delay_ms(uint32_t wDelayMs)
  7. {
  8.     SAFE_ATOM_CODE(
  9.         s_wDelayCounter = wDelayMs;
  10.     )
  11. }

  13. ISR(SysTick_Handler)
  14. {
  15. ...

  17.     if (s_wDelayCounter) {
  18.         s_wDelayCounter--;
  19.         if (!s_wDelayCounter) {
  20.             CS_SET_EVENT(&s_wDelayEvent);
  21.         }
  22.     }

  24. ...
  25. }
复制代码
    c. v1.2工程模板下载 SpiderRobot_Template(v1.2).rar (1.17 MB, 下载次数: 257) 2014-10-27 11:04 上传 点击文件名下载附件
   


- 2014-10-23 凌晨 V2版蜘蛛初步完成

    历经磨难，原本以为很容易搞定的新版蜘蛛机器人，总算是搞定了——上视频：
    V41023-025542.part1.rar (15 MB, 下载次数: 886) 2014-10-23 03:09 上传 点击文件名下载附件
    V41023-025542.part2.rar (15 MB, 下载次数: 843) 2014-10-23 03:10 上传 点击文件名下载附件
    V41023-025542.part3.rar (3.22 MB, 下载次数: 528) 2014-10-23 03:10 上传 点击文件名下载附件
    数字舵机是0~270度的，非常精准，校准只需要处理offset即可。另外由于安装的原因，坐标系又被迫做了镜像，
    回头软件上考虑加入处理，避免这种坐标系上的差异存在。
    睡了，好困，其它内容明天再补充。
   
工程下载 SpiderRobot_Template(v1.1).rar (551.88 KB, 下载次数: 343) 2014-10-23 03:12 上传 点击文件名下载附件



友情提示: 此问题已得到解决，问题已经关闭,关闭后问题禁止继续编辑，回答。
100条回答
kutf
2020-02-17 07:58
步之道 发表于 2014-10-23 20:30
相当棒，和上一代比起来，V2至少看起来很有范，因为蜘蛛的腿是金属所以在地板上会有滑动现象，如果演示的时 ...

脚上裹一点塑料垫片，应该就不会滑动了

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