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使用XR806聯調控制四足馬術機器人

全志在線 ? 來源:極術社區 ? 2023-10-28 09:18 ? 次閱讀
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XR806聯調控制

四足馬術機器人

本文為XR806開發板測評文章

作者:木頭

1項目介紹

四足馬術機器人

本項目使用XR806串口協議與大疆A板的stm32通訊,實現并聯四足機器人的單腿運動學逆解與整體步態規劃,本文將講解項目所涉及的算法以及代碼實現步驟。

f74ff604-74bd-11ee-939d-92fbcf53809c.png

四足馬術機器人實物

f75e32fa-74bd-11ee-939d-92fbcf53809c.gif

2單腿運動學逆解

相關算法

控制2個無刷電機(紅色箭頭各代表一個電機控制)并聯成單足,經過角度閉環解算出足端軌跡,由足端做擺線軌跡(下圖中綠色部分)形成類似于動物貓狗等單腿的運動

%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];
f7acdfae-74bd-11ee-939d-92fbcf53809c.png

f7b73260-74bd-11ee-939d-92fbcf53809c.gif

3整體步態規劃

相關算法

Walk步態是一種靜態步態,即在運動過程中始終有三條腿處于支撐相,至多只有一條腿處于擺動相,四足動物在walk步態中四條腿最常見的輪換順序為1→3→4→2→1。

f80b52dc-74bd-11ee-939d-92fbcf53809c.pngf8123dc2-74bd-11ee-939d-92fbcf53809c.gif

4無刷電機角度速度

pid閉環

以P比例、I積分、D微分通過增量式PID使無刷電機能穩定的控制速度,角度使用pd控制函數如下

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關鍵功能實現

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函數中while循環用下列函數發送對應數據:

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

串口3接收回調,執行難對應的前進后退:

 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

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原文標題:讓XR806控制四足機器人,單腿運動、步態規劃都能行

文章出處:【微信號:gh_79acfa3aa3e3,微信公眾號:全志在線】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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