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。

四足馬術機器人實物

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];

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。

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