使用XR806聯(lián)調(diào)控制四足馬術(shù)機(jī)器人

XR806聯(lián)調(diào)控制

四足馬術(shù)機(jī)器人

本文為XR806開(kāi)發(fā)板測(cè)評(píng)文章

作者：木頭

1項(xiàng)目介紹

四足馬術(shù)機(jī)器人

本項(xiàng)目使用XR806串口協(xié)議與大疆A板的stm32通訊，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)四足機(jī)器人的單腿運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解與整體步態(tài)規(guī)劃，本文將講解項(xiàng)目所涉及的算法以及代碼實(shí)現(xiàn)步驟。

四足馬術(shù)機(jī)器人實(shí)物

2單腿運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解

相關(guān)算法

控制2個(gè)無(wú)刷電機(jī)（紅色箭頭各代表一個(gè)電機(jī)控制）并聯(lián)成單足，經(jīng)過(guò)角度閉環(huán)解算出足端軌跡，由足端做擺線軌跡（下圖中綠色部分）形成類似于動(dòng)物貓狗等單腿的運(yùn)動(dòng)

%擺線方程（matlab）
sigma=2*pi*t/(Ts);
xep=(xf-xs)*((sigma-sin(sigma))/(2*pi))+xs;
zep=h*(1-cos(sigma))/2+zs;
x=[x,xep];
z=[z,zep];

3整體步態(tài)規(guī)劃

相關(guān)算法

Walk步態(tài)是一種靜態(tài)步態(tài)，即在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終有三條腿處于支撐相，至多只有一條腿處于擺動(dòng)相，四足動(dòng)物在walk步態(tài)中四條腿最常見(jiàn)的輪換順序?yàn)?→3→4→2→1。

4無(wú)刷電機(jī)角度速度

pid閉環(huán)

以P比例、I積分、D微分通過(guò)增量式PID使無(wú)刷電機(jī)能穩(wěn)定的控制速度，角度使用pd控制函數(shù)如下

int Balance(float Angle,float Gyro,int Middle,float Balance_Kp,float Balance_Kd)
{ 
  float Angle_bias,Gyro_bias;
 int balance;
 Angle_bias=Middle-Angle;            
 Gyro_bias=0-Gyro;               
 balance=Balance_Kp*Angle_bias+Gyro_bias*Balance_Kd; 
 return balance;
}

5關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)

代碼展示

XR806初始化串口配置：

 if(HAL_UART_Init(UARTID, &param) != HAL_OK)
 return -1;
 /*使能DMA*/
 if (HAL_UART_EnableTxDMA(UARTID) != HAL_OK)
 return -2;
 if (HAL_UART_EnableRxDMA(UARTID) != HAL_OK)
 return -3;

在main函數(shù)中while循環(huán)用下列函數(shù)發(fā)送對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)：

HAL_UART_Transmit_DMA(UARTID, (uint8_t *)buffer,sizeof(buffer));

串口3接收回調(diào)，執(zhí)行難對(duì)應(yīng)的前進(jìn)后退：

 switch(RxBuffer_control)
 {
 case 'W': Motor_Control( 1, 1, 1, 1); break;
 case 'S': Motor_Control(-1, -1, -1, -1); break;
 case 'A': Motor_Control(-1, -1, 1, 1); break;
 case 'D': Motor_Control( 1, 1, -1, -1); break;
 case 'P': Motor_Control( 0, 0, 0, 0); break;
 }

審核編輯：湯梓紅