舵机仿蜘蛛小型四足机器人应用程序

Gitee

https://gitee.com/WangXi_Chn/xspider

应用版本V1.0

应用功能

• 支持USB串口终端与PC通信
• 支持LED频闪状态显示
• 支持OLED信息显示
• 支持12路舵机驱动与命令行单独调试
• 支持与手机蓝牙通信，手机端SPP遥控

开发环境

• CubeMX
• MDK5 IDE
• STM32F103芯片
• RT-Thread操作系统
• 面向对象模块接口设计
• BT08B蓝牙模块
• 0.91寸OLED显示屏
• 项目基于硬件版本1.0
  • https://www.yuque.com/wangxi_chn/ggi748/qqwgcg
• 基于机器人骨架结构1.0
  • https://www.yuque.com/wangxi_chn/ggi748/hxf5xk

应用特性

• 模块化设计自由裁剪
  • 基于编写的RT-Thread模块库
  • https://gitee.com/WangXi_Chn/RttOs_ModuleLib
• 多线程工作
• 手机蓝牙异步通信遥控
• 目前支持前进、后退、顺时针、逆时针转动四种移动动作
• 支持抬手打招呼，睡眠，直立三种特殊动作

开发进程

• 完成机器人骨架结构设计和制作，对关节电机编号
• 完成机器人电控PCB绘制和制作
• 移植RT-Thread操作系统模板
• 完成env配置，外设配置、管脚分配
  • 管脚分配见硬件方案 https://www.yuque.com/wangxi_chn/ggi748/qqwgcg
• 从模块库中移植所需模块
• 设计单独的舵机调试程序、终端指令 ```c MODULE_STEERING module_steering = { .Property_SteerType = SG90, .Property_PwmDevName = “pwm2”, .Property_PWM_CHANNEL = 1, .Property_PulseMINus = 500, .Property_PulseMAXus = 2200, .Property_AngleMAX = 180, .Property_InitAngle = 90 };

void SteerPulse(int argc,char **argv) {

rt_uint32_t num = atoi(argv[1]); 
module_steering.Method_SetPulse(&module_steering,num*1000);

} MSH_CMD_EXPORT(SteerPulse , SteerPulseUs (500-2500)us);

void SteerAngle(int argc,char **argv) {

rt_uint16_t Angle = atoi(argv[1]); 
module_steering.Method_SetAngle(&module_steering,Angle);

} MSH_CMD_EXPORT(SteerAngle , SteerAngle (0-MAX));

int main(void) { Steer Param Test-Part—————————————————————
Module_Steering_Config(&module_steering); module_steering.Method_Enable(&module_steering);

return 0;

}

   - 通过调试程序测得舵机的工作范围、有效频率区间等参数
   - 参数测试结果可见[https://www.yuque.com/wangxi_chn/ggi748/pel2k1](https://www.yuque.com/wangxi_chn/ggi748/pel2k1)
   - 调整电机安装，以电机90度转角为默认位置（电机将以绝对位置驱动）
   - 将程序面向对象化（结构体）建立实例`APP_XSpider`
   - 在方法`Application->Method_Init`中完成对各个模块的初始化，包括电机参数配置
   - 构建四个线程
      - `XSpiderLed_entry` 系统状态灯工作线程
      - `XSpiderOrderUpdate_entry` 遥控指令获取与更新线程
      - `XSpiderControl_entry` 遥控指令执行线程
      - `XSpiderAction_entry` 动作执行线程
   - 运行逻辑可概括为
      - 手机通过SPP发出遥控指令 -> 板上蓝牙模块获取指令 -> 程序切换动作标签 -> 根据标签执行相应的动作循环
      - 参照模拟状态机工作形式（考虑后续优化状态机结构[https://www.yuque.com/wangxi_chn/qaxke0/dklmgb](https://www.yuque.com/wangxi_chn/qaxke0/dklmgb)）
   - 动作调试
      - 对机器人的四肢，即全部12个电机的动作封装为一个方法`Application->Method_JointPlace`
      - 方法绑定函数如下
```c
void APP_XSpiderJointPlace(APP_XSPIDER *Application,rt_uint16_t *angle)

  - 参数`APP_XSPIDER *Application`为应用实例的回传指针
  - 参数`rt_uint16_t *angle`为长度12的数组指针，填入12个关节电机的转动角度

补充说明

• 目前尚未开发全部功能，等待后续扩展开发