差分英伟达机器人_底层控制系统

该层控制系统接入了加速度、IMU等信息

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差分英伟达机器人_底层控制系统
前言
二、机器人底盘通讯代码
- 1.获取重力加速度、角速度原始数据
- 2.向上位机传输底盘数据
- 3.底盘接收上位机数据
三、机器人PID控制器代码
- 1.
总结

前言

提示：这是学习 “环宇机器人-差分轮底层视频” 时记录下的随笔，方便自己回顾的同时也给大家一些参考，如果有说的不对之处，请指正修改。

二、机器人底盘通讯代码

1.获取重力加速度、角速度原始数据

通过IIC读取信息

 while(1){   delay_ms(46);Huanyu_moto_Control_speed(Right_moto.Current_Speed, Right_moto.Target_Speed ,MOTO_RIGHT);Huanyu_moto_Control_speed(Left_moto.Current_Speed,  Left_moto.Target_Speed  ,MOTO_LEFT );MPU_Get_Accelerometer(&Send_Data.Sensor_Str.Link_Accelerometer); //通过IIC读取加速度信息MPU_Get_Gyroscope(&Send_Data.Sensor_Str.Link_Gyroscope);                  //通过IIC读取角速度信息Huanyu_SendTo_UbuntuPC();                                         //向树莓派透传数据Huanyu_IWDG_Feed();}
}

通过MPU-6000（6050）（整合性6轴运动处理组件）得到加速度值、角速度原始数据。

//得到加速度值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
//    其他,错误代码
unsigned char MPU_Get_Accelerometer(Mpu6050_Str* Acce)
{u8 buf[6],res;  res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);if(res==0){Acce->X_data =((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  Acce->Y_data =((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  Acce->Z_data =((u16)buf[4]<<8)|buf[5];}   return res;;
}

IIC读取数据

//IIC连续读
//addr:器件地址
//reg:要读取的寄存器地址
//len:要读取的长度
//buf:读取到的数据存储区
//返回值:0,正常
//    其他,错误代码
unsigned char MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
{ IIC_Start(); IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令   if(IIC_Wait_Ack())  //等待应答{IIC_Stop();       return 1;      }IIC_Send_Byte(reg);    //写寄存器地址IIC_Wait_Ack();     //等待应答IIC_Start();IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);//发送器件地址+读命令    IIC_Wait_Ack();     //等待应答 while(len){if(len==1)*buf=IIC_Read_Byte(0);//读数据,发送nACK else *buf=IIC_Read_Byte(1);      //读数据,发送ACK  len--;buf++; }    IIC_Stop();    //产生一个停止条件 return 0;
}

2.向上位机传输底盘数据

协议格式：0XFEFEFEFE … 0XEE (33个字节)
包括以右手笛卡尔坐标系的X、Y、Z（旋转）三个方向的速度、电池电压、IMU等数据
将速度、电压信号、重力加速度原始数据、陀螺仪角速度原始数据等打包发送到上位机（20HZ）。

#define PROTOCOL_HEADER      0XFEFEFEFE              // 协议头
#define PROTOCOL_END        0XEE                    // 协议尾#define PROTOCL_DATA_SIZE 33                      // 每帧数据长度#pragma pack(1)typedef struct __Mpu6050_Str_                       //原始数据为XYZ方向的（重力加速度、角速度）数据
{short X_data;short Y_data;short Z_data;
}Mpu6050_Str;typedef union _Upload_Data_
{unsigned char buffer[PROTOCL_DATA_SIZE];struct _Sensor_Str_{unsigned int Header;float X_speed;         // 差分轮运动学正解得到XYZ方向的线性速度float Y_speed;float Z_speed;float Source_Voltage;                // 电压信号Mpu6050_Str Link_Accelerometer;      //重力加速度原始数据Mpu6050_Str Link_Gyroscope;          //陀螺仪角速度原始数据unsigned char End_flag;}Sensor_Str;
}Upload_Data;

3.底盘接收上位机数据

接收上位机的控制指令，控制电机运动（运动学逆解）
通过串口1(USART1)进行数据接收校验

/*@ describetion: USART1 interrupt process function@ param: void@ return: none@ author: Xuewei Zhou@ date : 2019-4-17@ note: @ function: void USART1_IRQHandler(void)
*/
unsigned char Rcount = 0;
void USART1_IRQHandler(void)
{if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  {Recive_Data.buffer[Rcount] = USART_ReceiveData(USART1);(Recive_Data.buffer[0] == 0xFe)?(Rcount++):(Rcount = 0);if (Rcount == PROTOCL_DATA_SIZE)   //验证数据包的长度{if(Recive_Data.Sensor_Str.Header == PROTOCOL_HEADER)   //验证数据包的头部校验信息{if(Recive_Data.Sensor_Str.End_flag == PROTOCOL_END)    //验证数据包的尾部校验信息{//接收上位机控制命令，使机器人产生相应的运动Kinematics_Positive(Recive_Data.Sensor_Str.X_speed, Recive_Data.Sensor_Str.Z_speed);}}Rcount = 0;}}
}

对接收到的指令进行运动学解析
正解：通过差分轮的速度求出空间当中的XYZ的速度。（用于向ubantu提交里程计数据）
逆解：将空间中的XYZ三个方向的速度转化到轮子运动上

/*@ describetion: Chassis kinematics Positive solution function@ param: float vx,float vz@ return: none@ author: Xuewei Zhou@ date : 2019-4-17@ note: @ function: void Kinematics_Positive(float vx,float vz)
*/
void Kinematics_Positive(float vx,float vz)
{if(vx == 0.0f){          //原地旋转或静止Right_moto.Target_Speed = vz * Base_Width / 2.0f;Left_moto.Target_Speed  = (-1) * Right_moto.Target_Speed;}else if(vz == 0.0f){    //静止或者前后运动Right_moto.Target_Speed = Left_moto.Target_Speed = vx;} else{                   //在前进或者后退过程中转弯Left_moto.Target_Speed  = vx - vz * Base_Width / 2.0f;Right_moto.Target_Speed = vx + vz * Base_Width / 2.0f;}
}

三、机器人PID控制器代码

1.

总结

提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。

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幻宇_差分英伟达机器人_底层控制

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1.获取重力加速度、角速度原始数据

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1.

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