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控制

模式切换

相关线程任务

chassis_task, gimbal_task, shoot_task 在这些task中，系统将根据遥控器左右拨杆的位置进入不同的模式。

【注意】 不同于ICRA2018，2019版本中没有相应的模式代号，诸如AUTO_MODE，亦没有专用的mode switch task。

底盘模式切换

  • 位于chassis_task中，利用RC的S2拨杆的开关情况和键盘输入进行切换

  • 使用rc_device_get_state(rc_dev, state)函数对遥控器拨杆值进行判别：

    1. param-1：rc_dev是输入的遥控信号，这里使用prc_dev
    2. param-2：state是要侦测的值，例如RC_S2_DOWN
    3. returned value：一个int32_t值，若为RM_OK则表示相应开关已经触发

  • 从prc_info中获取对键盘输入值

    1. 根据是否按下SHIFT或CTRL设置底盘速度
    2. 根据 W A S D 向vx vy上叠加底盘速度
    3. 根据是否按下 V 和底盘-云台夹角决定vw

  • 当处在底盘跟随云台模式时，利用pid_calculate计算底盘转角

  • 当不处在底盘失能模式时，利用chassis_set_offset和chassis_set_speed输出底盘控制指令

  • 当拨杆正在切换时，例如RC_S2_MID2UP，底盘失能，利用chassis_set_speed向底盘输出0

  • 可以通过chassis_set_acc设定底盘加速度，但是目前的手动控制中未被使用到

  • 所有下行控制指令和底盘硬件反馈值均在pchassis结构体当中，其中反馈值被chassis_imu_update更新

  • 所有遥控信号均储存在prc_dev结构体当中；所有上位机控制信号均储存在infantry_cmd.c中的mainfold_cmd结构体当中。上位机控制的实现位于infantry_cmd.c当中。

云台模式切换

  • 位于gimbal_task中，利用RC的S1、S2的开关情况和键盘、鼠标的输入进行切换

  • 使用rc_device_get_state(rc_dev, state)函数对遥控器拨杆值进行判别： 与底盘相同

  • 从prc_info中获取对键盘、鼠标输入值

    1. 鼠标和键盘E、Q键决定yaw参数变化量
    2. 鼠标决定pitch参数变化量
    3. 按下X键时，短暂进入云台跟随底盘模式，此时云台转动值与底盘同向，yaw、pitch轴归中，不接受控制

  • 当处在底盘跟随云台模式时，利用gimbal_set_pitch_delta输出俯仰（pitch）控制指令（此处为变化值，即delta）

  • 利用gimbal_set_yaw_angle输出偏转（yaw）控制指令

    • 第二个参数为角度值，其零点为初始角度或者底盘角度

  • 通过gimbal_set_yaw_mode(pgimbal, MODE)设定yaw控制指令是以初始角度为参照还是以底盘角度为参照

    • GYRO_MODE意味着以初始角度为0，云台按陀螺仪修正
    • ENCODER_MODE意味着以底盘指向为0，云台按yaw轴电机返回值修正

  • 除控制指令外，此task亦包括：

    • imu恒温 imu_temp_ctrl_init()和imu_temp_ctrl_keep()
    • 通过CAN向底盘主板云台控制信息 send_gimbal_curreent(iq1,iq2, iq3)
    • 自动标定yaw、pitch零参位 auto_gimbal_adjust(pgimbal)和gimbal_auto_adjust_start()
    • 初始化gimbal控制指令和反馈值，按照零参位对yaw、pitch轴电机归零 gimbal_state_init(pgimbal)，gimbal_init_state_reset()和get_gimbal_init_state()

  • 所有下行控制指令和底盘硬件反馈值均在pchassis结构体当中，其中反馈值被chassis_imu_update更新

  • 所有遥控信号均储存在prc_dev结构体当中；所有上位机控制信号均储存在infantry_cmd.c中的mainfold_cmd结构体当中。上位机控制的实现位于infantry_cmd.c当中。

射击模式切换

  • 位于shoot_task.c中，利用RC的S1开关，拨轮实现控制

  • 启动/关闭摩擦轮 shoot_firction_toggle(pshoot)

  • 射击若干发子弹 shoot_set_cmd(pshoot, CMD, num_of_bullet)

  • 向射击执行机构发送命令 shoot_execute(pshoot)

  • 使用rc_device_get_state(rc_dev, state)函数对遥控器拨杆值进行判别： 与底盘相同

  • 使用 mouse_shoot_control(rc_dev) 函数对键盘和鼠标的输入进行判别

    1. 单击：单发
    2. 长按超过0.3秒：连发

  • 所有下行控制指令和底盘硬件反馈值均在pshoot结构体当中

  • 被调用的命令均储存在shoot.c之中，包括：

    • 外部调用：shoot_set_fric_speed 设定摩擦轮转速
    • 外部调用：shoot_set_cmd 设置射击指令
    • 外部调用：shoot_execute，其调用了：
      • shoot_fric_ctrl，其调用了：
        • shoot_get_fric_speed 获取左右摩擦轮转速
        • fric_set_output 设定摩擦轮电机电流
        • 并：平衡两侧转速
      • shoot_block_check 利用电流检查是否卡弹
      • shoot_cmd_ctrl，其调用了：
        • shoot_state_update 利用触动开关 trigger motor 返回值检查是否有一发子弹射出， 并进行射击保险
        • 并：检查射出子弹数、进行state transfer
    • 外部调用：shoot_enable
    • 外部调用：shoot_disable

控制信号流向

接收器

采用DMA方式，值将保存在buff中，供下一步处理

信号处理

基本原理：

  • 初始化过程中将rc device注册，绑定实现相应的update过程的成员方法
  • 执行过程中：调用rc_device_data_update函数以获取遥控信息
  • 执行过程中：调用rc_device_get_state函数以获取提取出遥控信息中的状态
  • 执行过程中：调用rc_device_data_info函数以获取提取出遥控信息中的数据

init.c中调用 rc_device_register(rc_dev, name, flags) ———— 初始化 board.c或communicate.c中调用（取决于gimbal还是chassis） rc_device_data_update(rc_dev, buff) ———— 更新数据，其调用了 rc_dev->get_data(rc_dev, buff) -> get_dr16_data(rc_dev, buff) ———— 更新数据 rc_dev->get_state(rc_dev) -> get_dr16_state(rc_dev) ———— 从更新的数据中提取flag信息 相应task调用 rc_device_get_state(rc_dev, state) ———— 判定对应标志位是否值为真 相应task调用 rc_device_get_info(rc_dev) ———— rc_info的getter

【注意】

  • rc结构体包含：
    • rc_info 各信道、键位的值
    • last_rc_info 各信道、键位的先前值
    • state flags，仅限于S1和S2的当前，和变化（例如，S2从Mid至Down——RC_S2_MID2DOWN）
  • 由于采用了oop的编程思想，info和state的两个成员经由对应的getter获取

控制解算

在chassis或者gimbal的task中实现，参见上一节

操作指南

模式

模式由右拨杆控制：

  1. 右拨杆【上】辅助瞄准
  2. 右拨杆【中】底盘跟随云台
  3. 右拨杆【下】失能

控制

摩擦轮和弹仓盖（英雄机器人：直线电机）

  • 由左拨杆触发：
  1. 左拨杆【由中至上】开启/关闭摩擦轮
  2. 左拨杆【由中至下】开启弹仓盖
  3. 左拨杆【由下归中】关闭弹仓盖
  • 触发指令后，请将左拨杆归中
  • 摩擦轮和激光同步开启关闭，不打开摩擦轮不能射击
  • 由键盘触发：

  1. 按下 F 键，开启摩擦轮

  2. 按下 F+Z 键，关闭摩擦轮

  3. 按下 R 键，打开弹仓盖

  4. 松开 R 键，关闭弹仓盖

射击

  • 由拨轮触发
  1. 上推拨轮：连发
  2. 下拉拨轮：单发
  • 由鼠标触发
  1. 单击鼠标左键：单发
  2. 长按鼠标左键：连发
  3. 长按鼠标右键：追踪装甲

避弹

按住V键

  • 步兵采用自旋避弹（随机转动）
  • 英雄采用扭腰避弹（余弦函数转动）

驾驶

  • 移动
  1. 遥控左操纵杆
  2. 键盘W``A``S``D
  3. 低速：Ctrl
  4. 高速: Shift
  • 转动和俯仰
  1. 遥控器右操纵杆
  2. 鼠标
  3. 左右转动：Q``E