基于RT-Thread+RA6M4的麥輪結(jié)構(gòu)底盤運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一個(gè)麥輪結(jié)構(gòu)的小車底盤運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)過對(duì)底盤的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，解算出每個(gè)麥輪的運(yùn)動(dòng)信息。

然后經(jīng)過8路PWM控制四路橋式電路，使其驅(qū)動(dòng)4個(gè)麥輪的電機(jī)。其地盤可實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)，即平面的縱向，橫向移動(dòng)和原地的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。

應(yīng)用背景

在目前移動(dòng)機(jī)器人開發(fā)中，除了仿生結(jié)構(gòu)的機(jī)器人之外，麥輪結(jié)構(gòu)的移動(dòng)機(jī)器人和萬向輪結(jié)構(gòu)的移動(dòng)機(jī)器人使用頻率也非常高。

特別是消費(fèi)領(lǐng)域的機(jī)器人，例如掃地機(jī)器人，樓宇內(nèi)消毒和地鐵巡檢機(jī)器人等。這些領(lǐng)域的底盤結(jié)構(gòu)基本上均采用更為靈活，相比仿生機(jī)器人更為可靠和實(shí)現(xiàn)容易的麥輪結(jié)構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)功能

8路PWM輸出
底盤全向運(yùn)動(dòng)

整體框架

硬件框架

ra開發(fā)板生成8路pwm信號(hào)，此8路pwm信號(hào)提供給DRV8833橋式電路模塊。由此模塊驅(qū)動(dòng)各個(gè)麥輪電機(jī)。

軟件框架

軟件方面線程涉及的不多，除了主線程和調(diào)試用的串口中斷線程之外，就是運(yùn)動(dòng)模式切換線程。

RT-Thread的使用

在我的項(xiàng)目中使用了RTT作為RTOS的線程實(shí)現(xiàn)

RTT有一個(gè)對(duì)板級(jí)適配的HAL曾，在本項(xiàng)目中使用了PWM和串口外設(shè)，都是使用RTT提供的HAL層的函數(shù)，增強(qiáng)了可移植性.

本項(xiàng)目還用到了RTT自動(dòng)初始化機(jī)制，自動(dòng)初始化機(jī)制是指初始化函數(shù)不需要被現(xiàn)實(shí)調(diào)用，只需要在函數(shù)定義出=處通過宏定義的方式進(jìn)行申明，就會(huì)在系統(tǒng)啟動(dòng)過程中被執(zhí)行。INIT_PREV_EXPORT(),進(jìn)行了對(duì)pwm設(shè)備的查找和初始化。

INIT_APP_EXPORT(),對(duì)運(yùn)動(dòng)模式線程進(jìn)行了初始化。