Script 15-10-2019
Dependencies: Servoaansturing mbed QEI HIDScope biquadFilter MODSERIAL FastPWM
main.cpp
- Committer:
- Renate
- Date:
- 2019-11-05
- Revision:
- 37:ea621fdf306a
- Parent:
- 32:d651c23bbb77
- Child:
- 38:fb163733c147
File content as of revision 37:ea621fdf306a:
#include "mbed.h" #include "HIDScope.h" #include "QEI.h" #include "MODSERIAL.h" #include "BiQuad.h" //#include "FastPWM.h" #define M_PI 3.14159265358979323846 /* pi */ #include <math.h> //#include "Servo.h" #include <cmath> //#include <complex> Serial pc(USBTX, USBRX); // TICKERS Ticker loop_ticker; // Ticker aanmaken die ervoor zorgt dat de ProcessStateMachine met een frequentie vsn 500 Hz kan worden aangeroepen. // BENODIGD VOOR PROCESS STATE MACHINE enum states {Motors_off, Calib_motor, Calib_EMG, Homing, Operation_mode}; // Alle states definiëren. states currentState = Motors_off; // State waarin wordt begonnen definiëren. bool stateChanged = true; // Toevoegen zodat de initialisatie van de eerste state plaatsvindt. // INPUTS DigitalIn Power_button_pressed(D1); // Definiëren van alle buttons, we gebruiken hiervoor geen InterruptIn, maar DigitalIn. DigitalIn Emergency_button_pressed(D2); DigitalIn Motor_calib_button_pressed(SW2); DigitalIn Homing_button_pressed(SW3); AnalogIn EMG_biceps_right_raw (A0); // Definiëren van de ruwe EMG-signalen die binnenkomen via AnalogIn. AnalogIn EMG_biceps_left_raw (A1); // We gebruiken signalen van de kuit en de linker en rechter biceps. AnalogIn EMG_calf_raw (A2); QEI Encoder1(D13, D12, NC, 64); // Definities voor de encoders op motor 1 (Encoder1) en 2 (Encoder2). Hiervoor wordt de QEI library gebruikt QEI Encoder2(D10, D9, NC, 64); // We gebruiken X2 encoding, wat standaard is en dus niet hoeft worden toegevoegd aan deze defninitie. // Het aantal counts per omwenteling is gelijk aan 64. // OUTPUTS PwmOut motor1(D6); // Definities voor de motorsnelheden door middel van PwmOut. Er kan een getal tussen 0 en 1 worden ingevoerd. PwmOut motor2(D5); DigitalOut motor1_dir(D7); // Definities voor de richtingen van de motoren. Het getal 0 zorgt voor de ene richting, het getal 1 voor de andere. DigitalOut motor2_dir(D4); // In ons geval zijn beide motoren rechtsom draaiend vanaf de assen bekeken, wanneer de richting op 1 wordt gezet. // VARIABELEN VOOR ENCODER, MOTORHOEK ETC. double counts1; // Global variables definiëren voor het aantal counts dat uit de encoder komt en een begindefinitie voor double counts2; // de offset opstellen. double offset1 = 0.0; double offset2 = 0.0; const double conversion_factor = (2.0*M_PI)/((64.0*131.25)/2); // Omrekeningsfactor om de encoder counts om te zetten naar de huidige motorhoek. double theta_h_1_rad; // Actuele motorhoek in radialen (motor 1). double theta_h_2_rad; // Actuele motorhoek in radialen (motor 2). // DEFINITIES VOOR FILTERS // BICEPS-RECHTS // Definities voor eerste BiQuadChain (High-pass en Notch) opstellen BiQuadChain bqcbr; BiQuad bqbr1(0.8006, -1.6012, 0.8006, -1.5610, 0.6414); // High-pass filter met een cut off frequentie van 25 Hz. BiQuad bqbr2(1, -1.6180, 1, -1.6019, 0.9801); // Notch filter met een frequentie van 50 Hz en een notchwidth van 0.01 Hz. // Na het nemen van de absolute waarde (later) moet de tweede BiQuadChain worden // toegepast. Definieer (twee Low-pass filters-> vierde orde filter verkrijgen): BiQuadChain bqcbr2; BiQuad bqbr3(1.5515e-4, 3.1030e-4, 1.5515e-4, -1.9645, 0.9651); // Twee low-pass filters met een cut off frequentie van 2 Hz. BiQuad bqbr4(1.5515e-4, 3.1030e-4, 1.5515e-4, -1.9645, 0.9651); // BICEPS-LINKS // Definities voor eerste BiQuadChain (High-pass en Notch) opstellen BiQuadChain bqcbl; BiQuad bqbl1(0.8006, -1.6012, 0.8006, -1.5610, 0.6414); // High-pass filter met een cut off frequentie van 25 Hz. BiQuad bqbl2(1, -1.6180, 1, -1.6019, 0.9801); // Notch filter met een frequentie van 50 Hz en een notchwidth van 0.01 Hz. // Na het nemen van de absolute waarde (later) moet de tweede BiQuadChain worden // toegepast. Definieer (twee Low-pass filters-> vierde orde filter verkrijgen): BiQuadChain bqcbl2; BiQuad bqbl3(1.5515e-4, 3.1030e-4, 1.5515e-4, -1.9645, 0.9651); // Twee low-pass filters met een cut off frequentie van 2 Hz. BiQuad bqbl4(1.5515e-4, 3.1030e-4, 1.5515e-4, -1.9645, 0.9651); // KUIT // Definities voor eerste BiQuadChain (High-pass en Notch) opstellen BiQuadChain bqck; BiQuad bqk1(0.8006, -1.6012, 0.8006, -1.5610, 0.6414); // High-pass filter met een cut off frequentie van 25 Hz. BiQuad bqk2(1, -1.6180, 1, -1.6019, 0.9801); // Notch filter met een frequentie van 50 Hz en een notchwidth van 0.01 Hz. // Na het nemen van de absolute waarde (later) moet de tweede BiQuadChain worden // toegepast. Definieer (twee Low-pass filters-> vierde orde filter verkrijgen): BiQuadChain bqck2; BiQuad bqk3(1.5515e-4, 3.1030e-4, 1.5515e-4, -1.9645, 0.9651); // Twee low-pass filters met een cut off frequentie van 2 Hz. BiQuad bqk4(1.5515e-4, 3.1030e-4, 1.5515e-4, -1.9645, 0.9651); // VARIABELEN VOOR EMG + FILTEREN double filtered_EMG_biceps_right_1; // Definities voor ruwe EMG-signalen, gefilterd met de high-pass en notch filter. double filtered_EMG_biceps_left_1; double filtered_EMG_calf_1; double filtered_EMG_biceps_right_abs; // Definities voor de signalen, waarbij de absolute waarden genomen zijn van de eerste filterketen. double filtered_EMG_biceps_left_abs; double filtered_EMG_calf_abs; double filtered_EMG_biceps_right; // Definities voor de gefilterde EMG-signalen, na de tweede filter keten. double filtered_EMG_biceps_left; double filtered_EMG_calf; // Variabelen voor HIDScope HIDScope scope(3); // // VARIABELEN VOOR (INITIATIE VAN) EMG KALIBRATIE LOOP bool calib = false; static int i_calib = 0; double filtered_EMG_biceps_right_total; // Benodigde variabelen voor het berekenen van een gemiddelde maximale EMG-waarde tijdens de EMG-kalibratie. double filtered_EMG_biceps_left_total; // Dit totaal is een sommatie van de signalen over 5 seconden. double filtered_EMG_calf_total; double mean_EMG_biceps_right; double mean_EMG_biceps_left; double mean_EMG_calf; // VARIABELEN VOOR OPERATION MODE (EMG) double normalized_EMG_biceps_right; double normalized_EMG_biceps_left; double normalized_EMG_calf; // VARIABELEN VOOR OPERATION MODE (RKI) double vx; // Geeft de 'desired velocity' in x-richting double vy; // Geeft de 'desired velocity' in y-richting double Inverse_jacobian[2][2]; double desired_velocity[2][1]; const double delta_t = 0.002; double Joint_1_position = 0.0; double Joint_2_position = 0.0; double Joint_1_position_prev = 0.0; double Joint_2_position_prev = 0.0; double Joint_velocity[2][1] = {{0.0}, {0.0}}; double q1_dot; double q2_dot; double q1; double q2; double Motor_1_position = 0.0; double Motor_2_position = 0.0; // VARIABELEN VOOR OPERATION MODE (PI-CONTROLLER) const double Kp = 12.5; const double Ki = 0.03; double theta_k_1 = 0.0; double theta_k_2 = 0.0; double error_integral_1 = 0.0; double error_integral_2 = 0.0; double u_i_1; double u_i_2; double theta_t_1; double theta_t_2; double error_M1; double error_M2; double abs_theta_t_1; double abs_theta_t_2; // VOIDS // Noodfunctie waarbij alles uitgaat (evt. nog een rood LEDje laten branden). // Enige optie is resetten, dan wordt het script opnieuw opgestart. void emergency() { loop_ticker.detach(); motor1.write(0); motor2.write(0); pc.printf("Ik ga exploderen!!!\r\n"); } // Motoren uitzetten void motors_off() { motor1.write(0); motor2.write(0); pc.printf("Motoren uit functie\r\n"); } void EMG_calibration() { if (i_calib == 0) { filtered_EMG_biceps_right_total=0; filtered_EMG_biceps_left_total=0; filtered_EMG_calf_total=0; } if (i_calib <= 2500) { filtered_EMG_biceps_right_total+=filtered_EMG_biceps_right; filtered_EMG_biceps_left_total+=filtered_EMG_biceps_left; filtered_EMG_calf_total+=filtered_EMG_calf; i_calib++; } if (i_calib > 2500) { mean_EMG_biceps_right=filtered_EMG_biceps_right_total/2500.0; mean_EMG_biceps_left=filtered_EMG_biceps_left_total/2500.0; mean_EMG_calf=filtered_EMG_calf_total/2500.0; pc.printf("Ontspan spieren\r\n"); pc.printf("Rechterbiceps_max = %f, Linkerbiceps_max = %f, Kuit_max = %f\r\n", mean_EMG_biceps_right, mean_EMG_biceps_left, mean_EMG_calf); calib = false; } } void Homing_function() { if (theta_h_1_rad != 0.0) { if (theta_h_1_rad < 0) { motor1.write(0.3); motor1_dir.write(0); } else { motor1.write(0.3); motor1_dir.write(1); } } if (theta_h_1_rad == 0.0) { motor1.write(0); } if (theta_h_2_rad != 0.0) { if (theta_h_2_rad < 0) { motor2.write(0.3); motor2_dir.write(0); } else { motor2.write(0.3); motor2_dir.write(1); } } if (theta_h_2_rad == 0.0) { motor2.write(0); } } void Inverse_Kinematics() { // Defining joint velocities based on calculations of matlab Inverse_jacobian[0][0] = ((cos(q1+3.141592653589793/6.0)*-8.5E2-sin(q1)*4.25E2+cos(q1)*cos(q2)*2.25E2+cos(q1)*sin(q2)*6.77E2+cos(q2)*sin(q1)*6.77E2-sin(q1)*sin(q2)*2.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q2)*4.25E2+sqrt(3.0)*sin(q1)*sin(q2)*4.25E2)*(4.0E1/1.7E1))/(cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2+sin(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2-cos(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2-cos(q2)*sin(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2+cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*sin(q2)*6.77E2+sin(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*2.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*4.25E2-cos(q1)*cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2-cos(q1)*cos(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*2.25E2+cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q2)*2.25E2+cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*2.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q2)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*4.25E2-sqrt(3.0)*sin(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2); Inverse_jacobian[0][1] = ((cos(q1)*4.25E2-sin(q1+3.141592653589793/6.0)*8.5E2-cos(q1)*cos(q2)*6.77E2+cos(q1)*sin(q2)*2.25E2+cos(q2)*sin(q1)*2.25E2+sin(q1)*sin(q2)*6.77E2+sqrt(3.0)*sin(q1)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*sin(q2)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q2)*sin(q1)*4.25E2)*(4.0E1/1.7E1))/(cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2+sin(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2-cos(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2-cos(q2)*sin(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2+cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*sin(q2)*6.77E2+sin(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*2.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*4.25E2-cos(q1)*cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2-cos(q1)*cos(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*2.25E2+cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q2)*2.25E2+cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*2.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q2)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*4.25E2-sqrt(3.0)*sin(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2); Inverse_jacobian[1][0] = ((sin(q1)*-4.25E2+cos(q1)*cos(q2)*2.25E2+cos(q1)*sin(q2)*6.77E2+cos(q2)*sin(q1)*6.77E2-sin(q1)*sin(q2)*2.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q2)*4.25E2+sqrt(3.0)*sin(q1)*sin(q2)*4.25E2)*(-4.0E1/1.7E1))/(cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2+sin(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2-cos(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2-cos(q2)*sin(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2+cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*sin(q2)*6.77E2+sin(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*2.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*4.25E2-cos(q1)*cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2-cos(q1)*cos(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*2.25E2+cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q2)*2.25E2+cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*2.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q2)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*4.25E2-sqrt(3.0)*sin(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2); Inverse_jacobian[1][1] = ((cos(q1)*4.25E2-cos(q1)*cos(q2)*6.77E2+cos(q1)*sin(q2)*2.25E2+cos(q2)*sin(q1)*2.25E2+sin(q1)*sin(q2)*6.77E2+sqrt(3.0)*sin(q1)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*sin(q2)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q2)*sin(q1)*4.25E2)*(-4.0E1/1.7E1))/(cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2+sin(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2-cos(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2-cos(q2)*sin(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2+cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*sin(q2)*6.77E2+sin(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*2.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*4.25E2-cos(q1)*cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*6.77E2-cos(q1)*cos(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*2.25E2+cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q2)*2.25E2+cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*2.25E2+sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q1)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q2)*4.25E2-sqrt(3.0)*cos(q2)*cos(q1+3.141592653589793/6.0)*sin(q1)*4.25E2-sqrt(3.0)*sin(q1)*sin(q2)*sin(q1+3.141592653589793/6.0)*4.25E2); desired_velocity[0][0] = vx; desired_velocity[1][0] = vy; Joint_velocity[0][0] = Inverse_jacobian[0][0]*desired_velocity[0][0] + Inverse_jacobian[0][1]*desired_velocity[1][0]; Joint_velocity[1][0] = Inverse_jacobian[1][0]*desired_velocity[0][0] + Inverse_jacobian[1][1]*desired_velocity[1][0]; // Integratie Joint_1_position = Joint_1_position_prev + Joint_velocity[0][0]*delta_t; Joint_2_position = Joint_2_position_prev + Joint_velocity[1][0]*delta_t; Joint_1_position_prev = Joint_1_position; Joint_2_position_prev = Joint_2_position; Motor_1_position = Joint_1_position; Motor_2_position = Joint_1_position + Joint_2_position; } // PI-CONTROLLER void PI_controller() { // Proportional part: theta_k_1= Kp * error_M1; theta_k_2= Kp * error_M2; // Integral part error_integral_1 = error_integral_1+ error_M1*delta_t; error_integral_2 = error_integral_2+ error_M2*delta_t; u_i_1= Ki * error_integral_1; u_i_2= Ki * error_integral_2; // Sum all parts and return it theta_t_1= theta_k_1 + u_i_1; theta_t_2= theta_k_2 + u_i_2; } void Define_motor_dir() { if (theta_t_1 >= 0 && theta_t_2 >= 0) { motor1_dir.write(0); motor2_dir.write(0); } if (theta_t_1 < 0 && theta_t_2 >= 0) { motor1_dir.write(1); motor1_dir.write(0); } if (theta_t_1 >= 0 && theta_t_2 < 0) { motor1_dir.write(0); motor2_dir.write(1); } else { motor1_dir.write(1); motor2_dir.write(1); } } void Controlling_system() { Inverse_Kinematics(); error_M1 = Motor_1_position + theta_h_1_rad; error_M2 = Motor_2_position + theta_h_2_rad; PI_controller(); abs_theta_t_1 = abs(theta_t_1); abs_theta_t_2 = abs(theta_t_2); motor1.write(abs_theta_t_1); motor2.write(abs_theta_t_2); Define_motor_dir(); } // Aanmaken van een bool om te testen of de berekeningen in the ProcessStatemachine // meer tijd kosten dan wordt gegeven door de ticker. Dit zou mogelijk het encoder // probleem kunnen verklaren. Indien er te weinig tijd is, zou de loop zichzelf in moeten // halen. Start met een bool die true is, stel deze gelijk aan false in het begin van de loop // en verander deze weer in true wanneer de hele loop voltooid is. In het geval dat de loop zichzelf // inhaalt, blijft de bool false en wordt een string (There is a timing problem) geprint. // RESULTAAT: de string wordt niet geprint, er zouden geen timing issues moeten zijn. // Het script spreekt zichzelf dus tegen, experts komen ook niet uit dit probleem. volatile bool loop_done = true; // Finite state machine programming (calibration servo motor?) void ProcessStateMachine(void) { if (!loop_done) { pc.printf("There is a timing problem\r\n"); return; } loop_done = false; // Berekenen van de motorhoeken (in radialen) counts1 = Encoder1.getPulses(); counts2 = Encoder2.getPulses(); theta_h_1_rad = conversion_factor*(counts1-offset1); theta_h_2_rad = conversion_factor*(counts2-offset2); // Calculating joint angles based on motor angles (current encoder values) q1 = theta_h_1_rad; // Relative angle joint 1 (rad) q2 = theta_h_2_rad - theta_h_1_rad; // Relative angle joint 2 (rad) // Eerste deel van de filters (High-pass + Notch) over het ruwe EMG signaal // doen. Het ruwe signaal wordt gelezen binnen een ticker en wordt daardoor 'gesampled' filtered_EMG_biceps_right_1=bqbr1.step(EMG_biceps_right_raw.read()); filtered_EMG_biceps_left_1=bqcbl.step(EMG_biceps_left_raw.read()); filtered_EMG_calf_1=bqck.step(EMG_calf_raw.read()); // Vervolgens wordt de absolute waarde hiervan genomen filtered_EMG_biceps_right_abs=abs(filtered_EMG_biceps_right_1); filtered_EMG_biceps_left_abs=abs(filtered_EMG_biceps_left_1); filtered_EMG_calf_abs=abs(filtered_EMG_calf_1); // Tenslotte wordt het tweede deel van de filters (twee low-pass, voor 4e orde filter) // over het signaal gedaan filtered_EMG_biceps_right=bqcbr2.step(filtered_EMG_biceps_right_abs); filtered_EMG_biceps_left=bqcbl2.step(filtered_EMG_biceps_left_abs); filtered_EMG_calf=bqck2.step(filtered_EMG_calf_abs); // De gefilterde EMG-signalen kunnen tevens visueel worden weergegeven in de HIDScope scope.set(0, normalized_EMG_biceps_right); scope.set(1, normalized_EMG_biceps_left); scope.set(2, normalized_EMG_calf); scope.send(); // Tijdens de kalibratie moet vervolgens een maximale spierspanning worden bepaald, die // later kan worden gebruikt voor een normalisatie. De spieren worden hiertoe gedurende // 5 seconden maximaal aangespannen. De EMG waarden worden bij elkaar opgeteld, // waarna het gemiddelde wordt bepaald. if (calib) { EMG_calibration(); } // Genormaliseerde EMG's berekenen normalized_EMG_biceps_right=filtered_EMG_biceps_right/mean_EMG_biceps_right; normalized_EMG_biceps_left=filtered_EMG_biceps_left/mean_EMG_biceps_left; normalized_EMG_calf=filtered_EMG_calf/mean_EMG_calf; // Finite state machine switch (currentState) { case Motors_off: if (stateChanged) { motors_off(); // functie waarbij motoren uitgaan stateChanged = false; pc.printf("Motors off state\r\n"); } if (Emergency_button_pressed.read() == false) { // Normaal waarde 1 bij indrukken, nu nul -> false emergency(); } if (Power_button_pressed.read() == false) { // Normaal waarde 1 bij indrukken, nu nul -> false currentState = Calib_motor; stateChanged = true; pc.printf("Moving to Calib_motor state\r\n"); } break; case Calib_motor: if (stateChanged) { pc.printf("Zet motoren handmatig in home positie\r\n"); stateChanged = false; } if (Emergency_button_pressed.read() == false) { emergency(); } if (Motor_calib_button_pressed.read() == false) { offset1 = counts1; offset2 = counts2; pc.printf("Huidige hoek in radialen motor 1:%f en motor 2: %f (moet 0 zijn) \r\n", theta_h_1_rad, theta_h_2_rad); currentState = Calib_EMG; stateChanged = true; pc.printf("Moving to Calib_EMG state\r\n"); } break; case Calib_EMG: if (stateChanged) { i_calib = 0; calib = true; pc.printf("Span spieren aan\r\n"); stateChanged = false; } if (Emergency_button_pressed.read() == false) { emergency(); } if (i_calib > 2500) { calib = false; currentState = Homing; stateChanged = true; pc.printf("Moving to Homing state\r\n"); } break; case Homing: if (stateChanged) { // Ervoor zorgen dat de motoren zo bewegen dat de robotarm // (inclusief de end-effector) in de juiste home positie wordt gezet stateChanged = false; } if (Emergency_button_pressed.read() == false) { emergency(); } Homing_function(); if (theta_h_1_rad == 0.0 && theta_h_2_rad == 0.0) { currentState = Operation_mode; stateChanged = true; pc.printf("Moving to operation mode \r\n"); } break; case Operation_mode: if (stateChanged) { motors_off(); Joint_1_position = 0; Joint_2_position = 0; Joint_1_position_prev = Joint_1_position; Joint_2_position_prev = Joint_2_position; Joint_velocity[0][0] = 0; Joint_velocity[1][0] = 0; Motor_1_position = 0; Motor_2_position = 0; theta_k_1 = 0.0; theta_k_2 = 0.0; error_integral_1 = 0.0; error_integral_2 = 0.0; stateChanged = false; pc.printf("einde operation mode init"); } // Hier moet een functie worden aangeroepen die ervoor zorgt dat // aan de hand van EMG-signalen de motoren kunnen worden aangestuurd, // zodat de robotarm kan bewegen if (Power_button_pressed.read() == false) { // Normaal waarde 1 bij indrukken, nu nul -> false motors_off(); currentState = Motors_off; stateChanged = true; pc.printf("Terug naar de state Motors_off\r\n"); } if (Emergency_button_pressed.read() == false) { emergency(); } if (Motor_calib_button_pressed.read() == false) { // Is nu voor de homing motors_off(); currentState = Homing; stateChanged = true; pc.printf("Terug naar de state Homing\r\n"); } if (normalized_EMG_biceps_right >= 0.3) { if (normalized_EMG_calf < 0.3) { vx = 0.0; vy = 0.02; } if (normalized_EMG_calf >= 0.3) { vx = 0.0; vy = -0.02; } Controlling_system(); } else if (normalized_EMG_biceps_left >= 0.3) { if (normalized_EMG_calf < 0.3) { vx = 0.05; vy = 0.0; } if (normalized_EMG_calf >= 0.3) { vx = -0.05; vy = 0.0; } Controlling_system(); } else { vx = 0.0; vy = 0.0; Controlling_system(); } break; default: // Zelfde functie als die eerder is toegepast om motoren uit te schakelen -> safety! motors_off(); pc.printf("Unknown or uninplemented state reached!\r\n"); } loop_done = true; } int main(void) { pc.baud(115200); motor1.period_us(56); motor2.period_us(56); pc.printf("Opstarten\r\n"); // Chain voor rechter biceps bqcbr.add(&bqbr1).add(&bqbr2); bqcbr2.add(&bqbr3).add(&bqbr4); // Chain voor linker biceps bqcbl.add(&bqbl1).add(&bqbl2); bqcbl2.add(&bqbl3).add(&bqbl4); // Chain voor kuit bqck.add(&bqk1).add(&bqk2); bqck2.add(&bqk3).add(&bqk4); loop_ticker.attach(&ProcessStateMachine, 0.002f); while(true) { /* do nothing */ } }