基于四足机器人和机械臂的运动控制系统（二）

文章目录

  • 前言
  • 一、四足步态
  • 二、视觉抓取
  • 三、远程遥控

谢绝转载，无作者许可不可用做其他用途（如教育展示产品、课程设计或毕业设计等）

前言

衔接上一篇文章，这篇文章主要来介绍项目的初步实现
在这里插入图片描述

一、四足步态

可以知道，该四足机器人由八个舵机组成，其中大腿四个(①②③④)，小腿四个(⑤⑥⑦⑧)，如下图所示：
在这里插入图片描述

  • 第一，组装。在组装时先将每个舵机的状态调到90°，按90°状态进行组装。
  • 第二，角度。你需要知道这八个舵机点位的的转动区间，比如哪个点是0°，哪个点是180°，做好记录后才能更方便的去设计。
  • 第三，运动分析。其实可参考小猫的步态，通过观察发现有两种走法，一是在同一时刻有三支腿是同时踩在地上的只有一只腿提起来摆动，二是同一时刻成对角的两条腿动，两两交替行走。

在这里插入图片描述
我这里设计用成对角的两条腿交替运动的方法，需要注意的是在每次移动时都要将小腿提起来，再摆动大腿，然后放下小腿，这样才能控制移动到你想要的方向，具体设计如下：

  • 首先初始化各点位状态。这里初始化也是有讲究的，需要根据你想要移动的幅度去设计，可以45°，可以90°等，这里我选用45°,即大腿初始化位置如下图所示，小腿初始化皆为90°。
    在这里插入图片描述
void Init(void)
{
      rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_90);      //大腿
      rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_90);  
      rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_135);  
      rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_45);  
      rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_90);      //小腿
      rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_90);  
      rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_90);  
      rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_90); 
}
  • 向前迈进
    在这里插入图片描述
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_45);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_0);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_90);  

    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_45); 
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(400);

    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_45);  
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_45);  

    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_45);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_90);
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_90);


    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_45);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_180); 
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_90); 
    rt_thread_mdelay(400);

    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_135);  
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_135);

在这里插入图片描述

  • 原地转圈。让每只脚顺/逆时针移动90°，然后同时摆动大腿点位
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_45); 
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_90); 
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_90); 
    rt_thread_mdelay(100);

    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_45);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_180);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(100);

    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_45);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_180); 
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_90);
    rt_thread_mdelay(100);

    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_45);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm3_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(400);

    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_0); 
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_90); 
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_90); 
    rt_pwm_set(pwm2_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_0);

在这里插入图片描述

二、视觉抓取

通过OpenMV摄像头去识别物块且区分颜色，利用机械臂去抓取物块并放置于不同盒子里，摄像头视角可实时在PC/iPhone显示。

  • 1. 摄像头

(1) WiFi无线图传

import sensor, image, time, network, usocket, sys

SSID ='Bit_Dong'    # Network SSID
KEY  ='1234567890'    # Network key (must be 10 chars)
HOST = ''           # Use first available interface
PORT = 8080         # Arbitrary non-privileged port


sensor.reset()
sensor.set_framesize(sensor.QQVGA)
sensor.set_pixformat(sensor.GRAYSCALE)

wlan = network.WINC(mode=network.WINC.MODE_AP)
wlan.start_ap(SSID, key=KEY, security=wlan.WEP, channel=2)

def start_streaming(s):
    client, addr = s.accept()

    client.settimeout(2.0)

    data = client.recv(1024)

    client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n" \
                "Server: OpenMV\r\n" \
                "Content-Type: multipart/x-mixed-replace;boundary=openmv\r\n" \
                "Cache-Control: no-cache\r\n" \
                "Pragma: no-cache\r\n\r\n")

    clock = time.clock()
    while (True):
        clock.tick() # Track elapsed milliseconds between snapshots().
        frame = sensor.snapshot()
        cframe = frame.compressed(quality=35)
        header = "\r\n--openmv\r\n" \
                 "Content-Type: image/jpeg\r\n"\
                 "Content-Length:"+str(cframe.size())+"\r\n\r\n"
        client.send(header)
        client.send(cframe)


while (True):
    s = usocket.socket(usocket.AF_INET, usocket.SOCK_STREAM)
    try:
        s.bind([HOST, PORT])
        s.listen(5)
        s.settimeout(3)
        start_streaming(s)
    except OSError as e:
        s.close()

(2) 色块识别
①寻找最大色块

def find_max(blobs):
    max_size=0
    for blob in blobs:
        if blob[2]*blob[3] > max_size:
            max_blob=blob
            max_size = blob[2]*blob[3]
    return max_blob

②颜色辨识，读取20次判断结果，取众数并传到MCU

for i in range(20):
    for blob in img.find_blobs([thresholds[0]], roi=ROI, x_stride=10, y_stride=5,pixels_threshold=10, area_threshold=10, merge=True):   #模板匹配函数
        x=blob.area()
    for blob in img.find_blobs([thresholds[1]], roi=ROI, x_stride=10, y_stride=5,pixels_threshold=10, area_threshold=10, merge=True):   #模板匹配函数
        y=blob.area()
    if x>y:
        x_num+=1
    else:
        y_num+=1

if x_num>y_num:
    uart.write("1")
else:
    uart.write("2")
  • 2. 机械臂
    我这里为四自由度的舵机，抓取释放可分为如下四个步骤进行。

（1）初始化

    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL3, period, angle_135);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(400);

（2）向下抓取

    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_45);  /* 爪子打开*/
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_180);  
    rt_thread_mdelay(100);
    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_90);  
    rt_thread_mdelay(400);

（3）抓到搬运

    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_110);  /* 爪子闭紧*/
    rt_thread_mdelay(300);
    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL2, period, angle_90); 
    rt_thread_mdelay(100);

（4）放盒回正

    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL4, period, angle_165);  
    rt_thread_mdelay(400);
    rt_pwm_set(pwm4_dev, PWM_DEV_CHANNEL1, period, angle_45);  
    rt_thread_mdelay(400);

在这里插入图片描述

三、远程遥控

MCU之间采用蓝牙进行通信

  • 遥控器
    通过用ADC采集四个电位器信息和按键键值控制四足机器人或机械臂运动。

1. 数据采集

    rt_uint8_t typeId=key_sw1_status;
    uploadpackT.linear  = value[0]/22.75;    // 4095/22.75=180°
    uploadpackT.angular = value[1]/22.75;
    uploadpackT.vra     = value[2]/22.75;
    uploadpackT.vrb     = value[3]/22.75;
    uploadpackT.switch_code = key_sw2_status;

2. 打包

int8_t  pack(ProtocolBufferT *handler,uint8_t type, void* src, uint16_t size, uint8_t** dest,uint16_t* dest_size )
{
    assert(size+7 < handler->max_size);
    assert(type>0 && type < 128);
    handler->data[0] = PROTO_HEAD0;
    handler->data[1] = PROTO_HEAD1;
    handler->data[2] = size & 0xff;
    handler->data[3] = size >> 8;
    handler->data[4] = type;
    memcpy(handler->data+5, src, size );
    handler->pack_len = size;
    uint16_t sum = calc_sum(handler);
    handler->data[size+5] = sum & 0xff;
    handler->data[size+6] = sum >> 8;
    handler->data_ptr = size+7 ;
    if (dest)      (*dest) = handler->data;
    if (dest_size) (*dest_size) = handler->data_ptr;
    return 0;
}

3. 验包

int8_t  check_pack(ProtocolBufferT *handler)
{
    int8_t check_header = 1;
    do {
        check_header = 0;
        if (!(handler->data[0] == PROTO_HEAD0 && handler->data[1] == PROTO_HEAD1))
        {
            update_next_header(handler,1);
            check_header = 1;
        }
        if (handler->data_ptr < 5 ) {
            handler->status = 0;
            return 0;
        }
        handler->pack_len = *((uint16_t*) (&handler->data[2]));
        if (handler->pack_len + 7 >= handler->max_size)
        {
            update_next_header(handler,1);
            check_header = 1;
        }
    } while(check_header);
    if (handler->data_ptr < handler->pack_len +7 ) {
        handler->status = 0;
        return 0;
    }
    uint16_t checksum = handler->data[handler->pack_len + 5] + (handler->data[handler->pack_len + 6]<<8);
    uint16_t sum = calc_sum(handler);
    if (sum == checksum)
    {
        handler->status = 1;
        handler->type   = handler->data[4];
        return handler->type;
    }
    // else checksum failed
    printf("checksum failed\n");
    for(int i = 0 ; i < handler->pack_len; ++i) {
        printf("%02x ", handler->data[i]);
    }
    update_next_header(handler,1);
    handler->status = 0;
    return 0;
}

技术交流，联系下方wx即可

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：/a/504869.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

常用的几种排序算法小结

常用的几种排序算法小结

目录 1.冒泡排序 2.堆排序 2.1堆的基础知识和特性 2.2向上调整算法和向下调整算法 2.3堆排序实现 3.插入排序 4.希尔排序 5.选择排序 5.1选择排序递归版 5.2选择排序非递归版 6.快速排序 6.1 Hoare版本之递归 6.1.1普通版 6.1.2随机数版 6.1.3三数取中版 6.1.4小区间优化…
阅读更多...
前端虚拟滚动列表 vue虚拟列表

前端虚拟滚动列表 vue虚拟列表

前端虚拟滚动列表 在大型的企业级项目中经常要渲染大量的数据&#xff0c;这种长列表是一个很普遍的场景&#xff0c;当列表内容越来越多就会导致页面滑动卡顿、白屏、数据渲染较慢的问题&#xff1b;大数据量列表性能优化&#xff0c;减少真实dom的渲染 看图&#xff1a;绿色…
阅读更多...
安装最新的wxPython和Python3并保证二者兼容

安装最新的wxPython和Python3并保证二者兼容

要安装最新的wxPython和Python3并保证二者兼容&#xff0c;你可以按照以下步骤进行操作&#xff1a; 安装Python3&#xff1a; 访问Python官方网站下载适合你操作系统的最新版Python3安装包。运行安装程序&#xff0c;确保在安装过程中将Python添加到系统环境变量中。安装完成…
阅读更多...
【Java】：static成员和代码块

【Java】：static成员和代码块

目录 1.static成员 1.1再谈学生类 1.2static修饰成员变量 1.3static修饰成员方法 1.4static成员变量初始化 1.4.1就地初始化 1.4.2静态代码块初始化 2.代码块 2.1代码块概念以及分类 2.2普通代码块 2.3构造代码块 2.4静态代码块 1.static成员 1.1再谈学生类 使用类…
阅读更多...
MATLAB 点云随机渲染赋色（51）

MATLAB 点云随机渲染赋色（51）

MATLAB 点云随机渲染赋色（51） 一、算法介绍二、算法实现1.代码2.效果总结一、算法介绍 为点云中的每个点随机赋予一种颜色，步骤和效果如图： 1、读取点云 （ply格式） 2、随机为每个点的RGB颜色字段赋值 3、保存结果 （ply格式） 二、算法实现 1.代码 代码如下（示例）：…
阅读更多...
gin基础学习笔记--参数验证

gin基础学习笔记--参数验证

用gin框架的数据验证&#xff0c;可以不用解析数据&#xff0c;减少if else&#xff0c;会简洁许多。 package mainimport ("fmt""time""github.com/gin-gonic/gin""github.com/gorilla/sessions" )// 初始化一个cookie存储对象 // s…
阅读更多...
基于STM32的武警哨位联动报警系统设计，支持以太网和WIFI通信

基于STM32的武警哨位联动报警系统设计，支持以太网和WIFI通信

1.功能 本文提出的武警报警信息系统终端&#xff0c;可实现报警和联动响应&#xff0c;支持以太网和WIFI两种通信模式&#xff0c;可实现移动哨位报警和固定哨位报警&#xff0c;语音和显示报警信息用户可自行定制。 本终端主要由STM32F103处理器模块和C8051F340处理器模块构…
阅读更多...
P-MapNet：Far-seeing Map Generator Enhanced by both SDMap and HDMap Priors

P-MapNet：Far-seeing Map Generator Enhanced by both SDMap and HDMap Priors

主页&#xff1a;homepage 参考代码&#xff1a;P-MapNet 动机与出发点 在感知系统中引入先验信息是可以提升静态元素感知网络的上限的&#xff0c;这篇文章对SD地图采用栅格化表示&#xff08;也就是图像形式&#xff09;&#xff0c;之后用CNN网络去抽取栅格化SD地图的信息&…
阅读更多...
linux ubuntu 在保存文件不被允许，但是root权限

linux ubuntu 在保存文件不被允许，但是root权限

现象&#xff1a;MobaXterm_Personal_2登录到服务器&#xff0c;切换到root用户&#xff0c;然后使用MobaXterm_Personal_2自带的编辑器&#xff0c;编写文件&#xff0c;进行保存不被允许&#xff1b;查看目录root是有权限进行修改文件的&#xff0c;然后使用vim进行修改保存&…
阅读更多...
网络安全-内网渗透2

网络安全-内网渗透2

一、MIC 将我们上次未描述完的MIC在这里详细解释一下 咱们所抓的第二个包会给返回一个服务端的challenge 之后服务器回包的第三个包会回复一个client challenge 所以咱们客户端和服务端现在分别有两个challenge&#xff0c;相当于客户端和服务端互相交换了一下challenge 因此…
阅读更多...
本地搭建多人协作ONLYOFFICE文档服务器并结合Cpolar内网穿透实现公网访问远程办公

本地搭建多人协作ONLYOFFICE文档服务器并结合Cpolar内网穿透实现公网访问远程办公

文章目录 1. 安装Docker2. 本地安装部署ONLYOFFICE3. 安装cpolar内网穿透4. 固定OnlyOffice公网地址 本篇文章讲解如何使用Docker在本地服务器上安装ONLYOFFICE&#xff0c;并结合cpolar内网穿透实现公网访问。 Community Edition允许您在本地服务器上安装ONLYOFFICE文档&…
阅读更多...
高精度（大整数）

高精度（大整数）

本文用于记录个人算法竞赛学习&#xff0c;仅供参考 一.什么是大整数 当一个数的位数已经很大了&#xff08;比如有10^6&#xff09;&#xff0c;常规的数据类型已经存不下了&#xff0c;那么这个时候就可以用数组来存&#xff0c;数组的每个元素代表数的每一位&#xff0c;且…
阅读更多...
Base64编码的全面介绍

Base64编码的全面介绍

title: Base64编码的全面介绍 date: 2024/3/31 18:55:49 updated: 2024/3/31 18:55:49 tags: Base64编码网络传输文本转换数据膨胀非加密性质应用场景安全传输 1. Base64的定义和作用 Base64是一种用64个字符表示二进制数据的编码方式&#xff0c;通常用于在网络传输中将二进…
阅读更多...
什么是Redis数据一致性？如何解决？

什么是Redis数据一致性？如何解决？

在系统中缓存最常用的策略是&#xff1a;服务端需要同时维护DB和cache&#xff0c;并且是以DB的结果为准–Cache-Aside Pattern&#xff08;缓存分离模式、旁路缓存&#xff09; 读数据 单纯的读数据是不会产生数据不一致&#xff0c;只有并发下读和写才会存在数据不一致。 写…
阅读更多...
安装即启动？探索流氓App的自启动“黑科技” (Android系统内鬼之ContentProvider篇)

安装即启动？探索流氓App的自启动“黑科技” (Android系统内鬼之ContentProvider篇)

前段时间发现了一个神奇的app&#xff0c;它居然可以在安装之后立即自启动&#xff1a; 看到没有&#xff0c;在提示安装成功大概1到2秒后&#xff0c;就直接弹出Toast和通知了&#xff01; 好神奇啊&#xff0c;在没有第三方app帮忙唤醒的前提下&#xff0c;它是怎么做到首次安…
阅读更多...
2024年 前端JavaScript 进阶 第2天 笔记

2024年 前端JavaScript 进阶 第2天 笔记

2.1-内容和创建对象方式 2.2-164-构造函数 2.3-new实例化执行过程 2.4-实例成员和静态成员 2.5-基本包装类型 2.6-0bject静态方法 2.7-数组reduce累计方法 对象数组 加0 2.7-数组find、every和转换为真 --说明手册文档 MDN Web Docs 2.8-字符串常见方法 2.3 String 1.常见实例…
阅读更多...
【yolo检测】基于YOLOv8与DeepSORT实现多目标跟踪

【yolo检测】基于YOLOv8与DeepSORT实现多目标跟踪

1.配置环境 conda版本23.5.0 创建虚拟环境&#xff0c;Python版本选择3.10&#xff0c;环境命名为yolov8 conda create --name yolov8 python3.10进入环境 conda activate yolov82.安装工具包 实测网络问题可以用手机热点或者加-i镜像解决。 pip install -r requirements.t…
阅读更多...
C语言操作符详细讲解

C语言操作符详细讲解

前言 本次博客一定会让刚刚学习C语言小白有所收获 本次操作符讲解不仅分类还会有代码示例 好好看 好好学 花上几分钟就可以避免许多坑 1 操作符的基本使用 1.1操作符的分类 按功能分 算术操作符&#xff1a; 、- 、* 、/ 、% 移位操作符: >> << 位操作符…
阅读更多...
Keil界面乱了，某些图标消失

Keil界面乱了，某些图标消失

文章目录 如图 如图 我都不知道怎么搞的第一个 重启界面解决了
阅读更多...
【微服务框架】微服务简介

【微服务框架】微服务简介

个人名片&#xff1a; &#x1f43c;作者简介&#xff1a;一名大三在校生&#xff0c;喜欢AI编程&#x1f38b; &#x1f43b;‍❄️个人主页&#x1f947;&#xff1a;落798. &#x1f43c;个人WeChat&#xff1a;hmmwx53 &#x1f54a;️系列专栏&#xff1a;&#x1f5bc;️…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023