怎樣對(duì)FRC機(jī)器人進(jìn)行編程

步驟1：安裝和設(shè)置

首先，您需要在選擇的計(jì)算機(jī)上安裝Eclipse。 Eclipse是Oracle流行的IDE。要安裝此程序，請(qǐng)轉(zhuǎn)到https://www.eclipse.org/downloads/，并找到標(biāo)有C/C ++開(kāi)發(fā)人員的Eclipse IDE的下載。在完成安裝過(guò)程之后，您接下來(lái)必須安裝FRC roboRIO工具鏈，可以通過(guò)轉(zhuǎn)到http://first.wpi.edu/FRC/roborio/toolchains/并選擇操作系統(tǒng)的鏈接來(lái)下載該工具鏈。安裝工具鏈后，您不會(huì)注意到安裝了任何新應(yīng)用程序?，F(xiàn)在打開(kāi)Eclipse。您將遇到一個(gè)彈出窗口，詢問(wèn)您要使用哪個(gè)工作空間。我建議您在文檔中創(chuàng)建一個(gè)名為“ FRCWorkspace”的文件夾。這將是所有源文件以及各種其他文件（例如輸出文件和配置文件）的位置。

如果您想查看或使用FIRST提供的示例程序，請(qǐng)依次選擇“文件”》“新建”》“示例”。 。.》 VxWorks可下載內(nèi)核模塊示例項(xiàng)目。然后，應(yīng)該為您提供已為您編寫(xiě)的項(xiàng)目列表。單擊其中一個(gè)選項(xiàng)將顯示有關(guān)其內(nèi)容的更多信息。即使您希望從頭開(kāi)始編寫(xiě)所有程序，也應(yīng)該使用以下示例之一啟動(dòng)項(xiàng)目，因?yàn)樗鼈冊(cè)O(shè)置了所有包含，構(gòu)建配置，標(biāo)志等。對(duì)于本教程而言，選擇IterativeTemplate。首先，您需要稍微整理一下項(xiàng)目。在項(xiàng)目瀏覽器中，右鍵單擊sample.txt并選擇Delete，然后按OK。然后右鍵單擊IterativeTemplate并選擇重命名。將項(xiàng)目名稱(chēng)更改為所需的任何名稱(chēng)。避免使用連字符或下劃線以外的空格或特殊字符。我建議您做類(lèi)似“ TeamName2014”的事情。確定名稱(chēng)并在提供的文本字段中鍵入名稱(chēng)后，請(qǐng)按OK。您的窗口現(xiàn)在看起來(lái)有些雜亂，所有邊緣的盒子都占據(jù)了空間。隨意將各種標(biāo)簽拖放到任何地方。通常，您希望中間有很多空間供文件編輯器使用，并且始終可以看到項(xiàng)目瀏覽器。

步驟2：經(jīng)歷默認(rèn)代碼

現(xiàn)在讓我們開(kāi)始有趣的部分，實(shí)際的編程！在項(xiàng)目資源管理器中雙擊MyRobot.cpp?，F(xiàn)在在您面前的是一個(gè)工作程序，該程序?qū)⒃谶b控操作期間以拱廊模式驅(qū)動(dòng)機(jī)器人。讓我們快速遍歷代碼以了解到目前為止發(fā)生的事情。

#include “WPILib.h”

此行將所有WPILib函數(shù)和類(lèi)添加到您的代碼中。如果您想對(duì)機(jī)器人執(zhí)行任何有用的操作，則將需要這些。除了包含WPILib之外，還將方便地包含string.h和iostream。

class RobotDemo ： public IterativeRobot

{

這開(kāi)始了名為RobotDemo的類(lèi)。您可以將“ RobotDemo”更改為其他名稱(chēng)，但是只需確保文件中的“ RobotDemo”的每個(gè)實(shí)例也都更改為您的新名稱(chēng)。冒號(hào)表示IterativeRobot是RobotDemo的父類(lèi)，而RobotDemo繼承了IterativeRobot的所有方法。

RobotDrive myRobot;

Joystick stick;

這定義了兩個(gè)私有變量：myRobot和stick。 myRobot包含驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的所有功能，stick變量顯然具有從操縱桿讀取輸入的功能。

myRobot.setExpiration（0.1）;

這為RobotDrive類(lèi)中的電動(dòng)機(jī)設(shè)置了以秒為單位的到期時(shí)間。 。如果電動(dòng)機(jī)的看門(mén)狗在這段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有送電，則將假定您的機(jī)器人程序已凍結(jié)，并且將自動(dòng)停止電動(dòng)機(jī)。 0.1秒應(yīng)該是足夠的時(shí)間，但是如果您正在運(yùn)行視覺(jué)處理或其他一些CPU密集型任務(wù)，并且在原本不應(yīng)該的狀態(tài)下停止電動(dòng)機(jī)，請(qǐng)嘗試增加失效時(shí)間。

this-》SetPeriod（0）;

以秒為單位設(shè)置兩次調(diào)用定期函數(shù)之間的時(shí)間。如果設(shè)置為零，它將與駕駛員站控制數(shù)據(jù)同步（最終大約每0.02秒調(diào)用一次該函數(shù)）。如果未調(diào)用此函數(shù)，則默認(rèn)值為0.0，因此此行是無(wú)用的。

RobotDemo ： myRobot（1，2）， stick（1）

這是一個(gè)初始化列表。正如評(píng)論所建議的，它們必須按照您聲明它們的順序進(jìn)行初始化。 myRobot的參數(shù)是：機(jī)器人左馬達(dá)的端口號(hào)，然后是機(jī)器人右馬達(dá)的端口號(hào)。這假定您將Jaguars用作電動(dòng)機(jī)控制器。操縱桿的參數(shù)是操縱桿編號(hào)。您可以轉(zhuǎn)到來(lái)查看這是什么？ “ DriverStation”的“選項(xiàng)卡”選項(xiàng)卡，然后查看操縱桿在列表中的位置。默認(rèn)游戲桿號(hào)為1。

void RobotDemo：：RobotInit（） {}

此功能由WPILib在機(jī)器人開(kāi)啟時(shí)調(diào)用，該函數(shù)僅被調(diào)用一次，這使它成為初始化變量和分配變量的可靠場(chǎng)所。動(dòng)態(tài)內(nèi)存。

void RobotDemo：：AutonomousInit（） {}

void RobotDemo：：TeleopInit（） {}

void RobotDemo：：TestInit（） {}

每當(dāng)更改機(jī)器人的模式時(shí)，WPILib會(huì)自動(dòng)調(diào)用這些函數(shù)，無(wú)論是通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序站還是FMS（現(xiàn)場(chǎng)消息系統(tǒng)），其初始函數(shù)名為稱(chēng)為新模式。通常，所有自治代碼都是用AutonomousInit函數(shù)編寫(xiě)的。

void RobotDemo：：DisabledInit（） {}

DisabledInit不遵循其他模式初始化函數(shù)的規(guī)則。只有在第一次禁用機(jī)器人時(shí)才調(diào)用DisabledInit。這很可能是因?yàn)闄C(jī)器人在實(shí)際游戲中只會(huì)被禁用一次。

void RobotDemo：：DisabledPeriodic（） {}

void RobotDemo：：AutonomousPeriodic{}

void RobotDemo：：TeleopPeriodic（） {}

void RobotDemo：：TestPeriodic（） {}

在適當(dāng)?shù)哪Ｊ较拢棵雽⒄{(diào)用這些功能約50次（除非您調(diào)用此功能- 》 SetPeriod（）的參數(shù)不是0.02或0，在這種情況下，周期函數(shù)將每秒被調(diào)用（1/period）次。

有關(guān)init和周期函數(shù)的重要說(shuō)明：周期除非初始化功能完成，否則模式下的功能將無(wú)法運(yùn)行。例如，如果您有這樣的事情：

void RobotDemo：：AutomousInit（） {

while（true） {

cout 《《 “I like dogs” 《《 endl;

}

}

void RobotDemo：：AutonomousPeriodic（） {

cout 《《 “But cats are better” 《《 endl;

}

您的機(jī)器人將不斷輸出它喜歡狗的東西，即使長(zhǎng)時(shí)間處于自主模式，它也不會(huì)輸出以下事實(shí)：貓更好。初始化函數(shù)中的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行代碼可能并不明顯，但這始終是在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程時(shí)需要注意的重要問(wèn)題。

};

此括號(hào)關(guān)閉了RobotDemo類(lèi)。一堂課的結(jié)束是在括號(hào)后需要分號(hào)的少數(shù)情況之一。

START_ROBOT_CLASS（RobotDemo）;

這應(yīng)該始終是MyRobot.cpp文件中的最后一行代碼。它是一個(gè)在RobotBase.h中定義的宏，它告訴WPILib的其余部分，RobotDemo類(lèi)是應(yīng)用于調(diào)用init函數(shù)，周期函數(shù)等的類(lèi)。如果沒(méi)有此行，您可能會(huì)得到No將其部署到cRIO時(shí)出現(xiàn)機(jī)器人代碼錯(cuò)誤。

步驟3：添加新功能

對(duì)于某些團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，此代碼可能就是他們所需要的。但是，您更經(jīng)常需要自定義代碼以滿足機(jī)器人的需求。由于我不確切知道您的機(jī)器人需要什么，因此您需要自己弄清一些。我只能提供一些例子，這些例子是我們團(tuán)隊(duì)今年為改進(jìn)計(jì)劃所做的。盡管可以跳過(guò)以下不適用于您的團(tuán)隊(duì)的步驟，但我強(qiáng)烈建議您閱讀所有這些步驟，以使您更好地了解WPILib的工作方式以及如何添加這些功能（或類(lèi)似功能）

第4步：坦克驅(qū)動(dòng)與街機(jī)驅(qū)動(dòng)

重要的是，您和您的團(tuán)隊(duì)的驅(qū)動(dòng)團(tuán)隊(duì)知道街機(jī)和坦克駕駛之間的區(qū)別。街機(jī)驅(qū)動(dòng)器使用一個(gè)操縱桿來(lái)控制機(jī)器人。前后移動(dòng)操縱桿會(huì)改變速度，左右移動(dòng)操縱桿會(huì)改變機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)。另一方面，坦克駕駛使用兩個(gè)操縱桿。它們每個(gè)都對(duì)應(yīng)于機(jī)器人一側(cè)的輪子。向前移動(dòng)右控制器時(shí)，機(jī)器人的右輪將向前移動(dòng)，而機(jī)器人將向左轉(zhuǎn)。許多人（尤其是游戲玩家）發(fā)現(xiàn)坦克駕駛非常令人困惑，但我強(qiáng)烈建議您的團(tuán)隊(duì)使用坦克駕駛。坦克驅(qū)動(dòng)器可以讓您更好地控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)一點(diǎn)點(diǎn)練習(xí)，您的驅(qū)動(dòng)器將像使用街機(jī)驅(qū)動(dòng)器一樣驅(qū)動(dòng)機(jī)器人。

街機(jī)驅(qū)動(dòng)器已設(shè)置在模板中為您服務(wù)。如果要切換到油箱驅(qū)動(dòng)器，則需要聲明兩個(gè)Joystick變量而不是一個(gè)。我建議您稱(chēng)它們?yōu)閞ightStick和leftStick之類(lèi)的名稱(chēng)，以便您輕松區(qū)分它們。然后將它們都放在初始化列表中，將值1傳遞給第一個(gè)操縱桿的構(gòu)造函數(shù)，將值2傳遞給第二個(gè)操縱桿的構(gòu)造函數(shù)。最后替換行“ myRobot.ArcadeDrive（stick）;”使用“ myRobot.TankDrive（leftStick，rightStick）;”。塔哈，您的機(jī)器人現(xiàn)在在油箱驅(qū)動(dòng)器中驅(qū)動(dòng)！

第5步：完整的氣動(dòng)系統(tǒng)

氣動(dòng)對(duì)于改善機(jī)器人的功能，并且在構(gòu)建和編程方面都非常容易實(shí)現(xiàn)。要了解氣動(dòng)的建筑方面，請(qǐng)參見(jiàn)Zaphod Beetlebrox的指導(dǎo)，他在出色地解釋了氣動(dòng)系統(tǒng)的所有組件以及如何將其組合在一起方面做得很好。讓我們開(kāi)始通過(guò)添加壓縮機(jī)來(lái)對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行編程：

Compressor compressor;

compressor（，）;

compressor.Start（）;

第一行與其余變量定義一起出現(xiàn)，第二行與初始值設(shè)定項(xiàng)列表一起出現(xiàn)，第三行與您的變量定義一起出現(xiàn)RobotInit功能。壓縮機(jī)的構(gòu)造函數(shù)參數(shù)是壓力開(kāi)關(guān)和尖峰繼電器插入數(shù)字邊柜的端口號(hào)。壓力開(kāi)關(guān)應(yīng)插入數(shù)字IO端口之一，而Spike繼電器應(yīng)插入繼電器端口之一。這是使壓縮機(jī)工作所需的全部代碼，它將自動(dòng)啟動(dòng)并繼續(xù)運(yùn)行，直到觸發(fā)壓力開(kāi)關(guān)為止。使用AndyMarks的標(biāo)準(zhǔn)壓力開(kāi)關(guān)，該壓力應(yīng)為120 psi，但實(shí)際上通常比該壓力要低一些（我們的觸發(fā)壓力為110 psi）。

對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行編程的下一步是消防螺線管。型號(hào)之間的接線和編程不同，但是有兩種主要類(lèi)型的螺線管，單螺線管和雙螺線管。單個(gè)螺線管只有兩根電線。它們默認(rèn)將壓力引導(dǎo)至一個(gè)輸出，并且僅在螺線管通電時(shí)將壓力引導(dǎo)至另一輸出。雙螺線管有兩對(duì)線，一對(duì)線通向設(shè)備的每一側(cè)。當(dāng)一側(cè)通電時(shí)，螺線管會(huì)將其輸出切換到該側(cè)。關(guān)閉電源后，輸出將保留在任何位置。如果兩個(gè)都同時(shí)打開(kāi)，則輸出也將保持不變。如果您使用單個(gè)電磁閥，則代碼如下所示：

Solenoid solenoid;

solenoid（）;

solenoid.Set（）;

前兩行與示例壓縮機(jī)代碼的前兩行位于同一位置。第三行應(yīng)放置在由按鈕控制的if語(yǔ)句中，或者放置在您的自治代碼中。將“真”值傳遞給“設(shè)置”功能會(huì)將螺線管的輸出切換為非默認(rèn)輸出。同樣，當(dāng)設(shè)置為false時(shí)，它將使輸出返回其默認(rèn)位置。如果要使用雙螺線管，只需將螺線管變量的類(lèi)別更改為DoubleSolenoid而不是電磁閥，然后更改Set功能的參數(shù)即可。 Set函數(shù)參數(shù)不再是布爾值，因?yàn)橛腥齻€(gè)可用選項(xiàng)：僅打開(kāi)一側(cè)，僅打開(kāi)另一側(cè)，然后關(guān)閉兩側(cè)。要對(duì)此進(jìn)行控制，請(qǐng)使用DoubleSolenoid ：： kForward，DoubleSolenoid ：： kReverse或DoubleSolenoid ：： kOff作為Set函數(shù)的參數(shù)。

步驟6：操縱桿按鈕

要在操縱桿按鈕正常工作時(shí)運(yùn)行定期代碼，只需將以下代碼插入您的定期模式功能之一：

if（stick.GetRawButton（1）） {

cout 《《 “Button 1 has been pressed” 《《 endl;

}

此代碼將是垃圾郵件僅在按下由stick變量引用的操縱桿上的數(shù)字1時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)帶有“已按下按鈕1”的控制臺(tái)消息。釋放按鈕后，消息將再次停止。盡管這在某些情況下很有用，但有時(shí)您可能只是希望在按下按鈕時(shí)只調(diào)用一次它。將代碼修改為類(lèi)似這樣的代碼應(yīng)該可以達(dá)到您想要的結(jié)果：

if（stick.GetRawButton（1） ！= isButtonPressed） {

if（stick.GetRawButton（1）） {

cout 《《 “Button 1 has been pressed” 《《 endl;

isButtonPressed = true;

}

else {

cout 《《 “Button 1 has be released” 《《 endl;

isButtonPressed = false;

}

}

您必須將isButtonPressed定義為具有類(lèi)范圍的布爾值（與myRobot或stick）。在這種情況下，“按鈕1已被按下”僅在第一次按下時(shí)才輸出一次，而“按鈕1已被釋放”則僅在一次按下時(shí)輸出一次。

第7步：自定義控制器

您的驅(qū)動(dòng)器團(tuán)隊(duì)可能會(huì)找您說(shuō)，“我們想用它來(lái)移動(dòng)機(jī)器人”。在此示例中，我將向您展示將代碼適配到Attack3以外的控制器有多么容易。附帶說(shuō)明一下，Xbox控制器通常不是驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的非常好的控制器。不對(duì)稱(chēng)的操縱桿使油箱驅(qū)動(dòng)器直行行駛成為一個(gè)挑戰(zhàn)，操縱桿的小尺寸使其控件非常靈巧。首先，下載WPILib的Joystick Explorer實(shí)用程序。啟動(dòng)它并插入游戲桿。確保從下拉菜單中選擇了控制器。移動(dòng)操縱桿，觀察軸號(hào)發(fā)生變化。您應(yīng)該為每個(gè)操縱桿記錄一個(gè)x軸和y軸（可能還取決于您的特定控制器的z軸）。現(xiàn)在，您進(jìn)入代碼并使用這些軸號(hào)。刪除當(dāng)前的myRobot.TankDrive或myRobot.ArcadeDrive函數(shù)，并在伸縮定期函數(shù)中添加以下代碼。

坦克車(chē)：

myRobot.TankDrive（stick.GetRawAxis（）， stick.GetRawAxis（））;

Z軸的坦克車(chē)速度：

myRobot.TankDrive（stick.GetRawAxis（） * stick.GetRawAxis（）， stick.GetRawAxis（） * stick.GetRawAxis（））;

街機(jī)驅(qū)動(dòng)器：

myRobot.ArcadeDrive（stick.GetRawAxis（）， stick.GetRawAxis（））;

Z軸街機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于速度：

myRobot.ArcadeDrive（stick.GetRawAxis（） * stick.GetRawAxis（）， stick.GetRawAxis（））;

您當(dāng)然，將需要使用《》對(duì)其進(jìn)行修改，以匹配您從Joystick Explorer中記錄的軸號(hào)。

步驟8：微型開(kāi)關(guān)

它們發(fā)出巨大的咔嗒聲，但這并不是唯一的用途！它們可用于檢測(cè)自主游戲期間是否將游戲作品加載到您的機(jī)器人中或檢測(cè)碰撞。也許您有自己的創(chuàng)意用途。無(wú)論需要什么，它們都易于接線和編程，因此您應(yīng)該知道它是如何完成的。這是它們的代碼：

DigitalInput microswitch;

microswitch（1） // This goes in the initialization list

microswitch.Get（）

Get函數(shù)返回一個(gè)無(wú)符號(hào)的32位整數(shù)。如果要從中獲取布爾值以像按鈕一樣進(jìn)行處理，只需將返回值與零進(jìn)行比較即可。根據(jù)開(kāi)關(guān)的接線，可能必須使用==或！=才能獲得所需的結(jié)果。

第9步：最終注釋

其中一些注釋非常有用重要，因此請(qǐng)閱讀它們！

C ++ 11的功能將無(wú)法在您的程序中使用，因?yàn)閃ind River編譯器不支持它。

通常，無(wú)法使用cout或printf查看在標(biāo)準(zhǔn)輸出流中放入的任何內(nèi)容。我強(qiáng)烈建議您使用NetConsole。它需要最少的設(shè)置，然后您可以將其與驅(qū)動(dòng)程序站一起運(yùn)行，它將顯示您輸出的所有內(nèi)容。它可以是非常有用的工具，有助于診斷出問(wèn)題所在或?yàn)轳{駛員提供一些反饋。

如果您需要有關(guān)FRC機(jī)器人編程的幫助，最好的地方是Chief Delphi。那里總是有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)淵博的人來(lái)幫助您。您也可以對(duì)此說(shuō)明發(fā)表評(píng)論，我會(huì)盡力與您聯(lián)系。

確保您的cRIO映像和Wind River工作臺(tái)保持最新非常重要。對(duì)于cRIO，只需找到FIRST提供的cRIO映像工具的最新副本即可。對(duì)于Wind River工作臺(tái)，通常在FIRST的“技術(shù)資源”頁(yè)面上有一個(gè)“ C ++更新”。

我還有幾個(gè)我想寫(xiě)的主題，例如編程尖峰繼電器，編碼器，arduino通信和視覺(jué)處理。我還想詳細(xì)介紹將代碼部署到cRIO的細(xì)節(jié)。因此，請(qǐng)?jiān)趲字芎笤俅螜z查此說(shuō)明，以更全面地了解FIRST Robotics的編程。