Robot kinematics model fully working

Dependencies:   mbed

Embed: (wiki syntax)

« Back to documentation index

Show/hide line numbers main.cpp Source File

main.cpp

00001 // EMG naar hoek 
00002 
00003 #include "stdio.h" // for printng
00004 #define _USE_MATH_DEFINES
00005 
00006 #include <math.h>
00007 #define M_PI    3.14159265358979323846 /* pi */
00008 
00009 //defining constants
00010 const float la = 0.256;         // lengte actieve arm
00011 const float lp = 0.21;          // lengte passieve arm
00012 const float rp = 0.052;         // straal van midden end effector tot hoekpunt
00013 const float rm = 0.23;          // straal van global midden tot motor
00014 const float a = 0.09;           // zijde van de driehoek
00015 const float xas = 0.40;         // afstand van motor 1 tot motor 3
00016 const float yas = 0.346;        // afstand van xas tot motor 2
00017 const float thetap = 0;         // rotatiehoek van de end effector
00018 
00019 //motor locatie
00020 const int a1x = 0;              //x locatie motor 1
00021 const int a1y = 0;              //y locatie motor 1
00022 const float a2x = (0.5)*xas;    // x locatie motor 2
00023 const float a2y = yas;          // y locatie motor 2
00024 const float a3x = xas;          // x locatie motor 3
00025 const int a3y = 0;              // y locatie motor 3
00026 
00027 // script voor het bepalen van de desired position aan de hand van emg (1/0)
00028 
00029 // Dit moet dus uit EMG script
00030 int EMGxplus;
00031 int EMGxmin ;
00032 int EMGyplus;
00033 int EMGymin ;
00034 
00035 // Dit moet experimenteel geperfectioneerd worden
00036 float tijdstap = 0.05;      //nu wss heel langzaam, kan miss omhoog
00037 float v = 0.1;                // snelheid kan wss ook hoger
00038 
00039 float px = 0.2;     //starting x    
00040 float py = 0.155;   // starting y+
00041 
00042 // verschil horizontale as met de actieve arm
00043 float da1 = 1.619685; // verschil a1 hoek en motor
00044 float da2 = -0.609780;
00045 float da3 = 3.372859;
00046 
00047 // limits (since no forward kinematics)
00048 float upperxlim = 0.36; //niet helemaal naar requierments ff kijken of ie groter kan
00049 float lowerxlim = 0.04;
00050 float upperylim = 0.30;
00051 float lowerylim = 0.04;
00052 
00053 // functie x positie
00054 float positionx(int EMGxplus,int EMGxmin)
00055 {
00056     float EMGx = EMGxplus - EMGxmin;
00057 
00058     float verplaatsingx = EMGx * tijdstap * v;
00059     float pxnieuw = px + verplaatsingx;
00060     // x limit
00061     if (pxnieuw <= upperxlim && pxnieuw >= lowerxlim)
00062         {
00063         px = pxnieuw;
00064         }
00065     else
00066         {
00067         if (pxnieuw >= lowerxlim)
00068         {
00069         px = upperxlim;
00070         }
00071     else
00072         {
00073         px = lowerxlim;
00074         }
00075     }
00076 printf("X eindpunt (%f) en verplaatsing: (%f)\n\r",px,verplaatsingx);
00077 return px;
00078 }
00079 
00080 // functie y positie
00081 float positiony(int EMGyplus,int EMGymin)
00082 {
00083     float EMGy = EMGyplus - EMGymin;
00084 
00085     float verplaatsingy = EMGy * tijdstap * v;
00086     float pynieuw = py + verplaatsingy;
00087 
00088     // y limit
00089     if (pynieuw <= upperylim && pynieuw >= lowerylim)
00090         {
00091         py = pynieuw;
00092         }
00093     else
00094         {
00095             if (pynieuw >= lowerylim)
00096             {
00097             py = upperylim;
00098             }
00099             else
00100             {
00101             py = lowerylim;
00102             }
00103         }
00104 printf("Y eindpunt (%f) en verplaatsing: (%f) \n\r",py,verplaatsingy);
00105 return (py);
00106 }
00107 
00108 
00109 // functie berekenen hoeken
00110 // arm 1 --> reference angle motor 1
00111 float hoek1(float px, float py) // input: ref x, ref y
00112 {
00113     float c1x =  px - rp * cos(thetap +(M_PI/6));       // x locatie hoekpunt end-effector
00114     float c1y = py - rp*sin(thetap+(M_PI/6));           // y locatie hoekpunt end-effector
00115     float alpha1 = atan2((c1y-a1y),(c1x-a1x));          // hoek tussen horizontaal en lijn van motor naar bijbehorende end-effector punt
00116     float psi1 = acos(( pow(la,2)-pow(lp,2)+pow((c1x-a1x),2)+pow((c1y-a1y),2))/(2*la*sqrt(pow ((c1x-a1x),2)+pow((c1y-a1y),2) ))); //Hoek tussen lijn van motor naar bijbehorende end=effector punt en actieve arm
00117     float a1 = alpha1 + psi1 - da1;                          //hoek tussen horizontaal en actieve arm
00118     printf("arm 1 = %f \n\r",a1);
00119     return a1;
00120 }
00121 
00122 // arm 2 --> reference angle motor 2
00123 float hoek2(float px, float py)
00124 {
00125     float c2x =  px - rp * cos(thetap -(M_PI/2)); 
00126     float c2y = py - rp*sin(thetap-(M_PI/2)); 
00127     float alpha2 = atan2((c2y-a2y),(c2x-a2x)); 
00128     float psi2 = acos(( pow(la,2)-pow(lp,2)+pow((c2x-a2x),2)+pow((c2y-a2y),2))/(2*la*sqrt(pow ((c2x-a2x),2)+pow((c2y-a2y),2) )));
00129     float a2 = alpha2 + psi2 - da2;   
00130     printf("arm 2 = %f \n\r",a2);
00131     return a2;
00132 }
00133 
00134 //arm 3 --> reference angle motor 3
00135 float hoek3(float px, float py)
00136 {
00137     float c3x =  px - rp * cos(thetap +(5*M_PI/6)); 
00138     float c3y = py - rp*sin(thetap+(5*M_PI/6)); 
00139     float alpha3 = atan2((c3y-a3y),(c3x-a3x)); 
00140     float psi3 = acos(( pow(la,2)-pow(lp,2)+pow((c3x-a3x),2)+pow((c3y-a3y),2))/(2*la*sqrt(pow ((c3x-a3x),2)+pow((c3y-a3y),2) ))); 
00141     float a3 = alpha3 + psi3 - da3;   
00142     printf("arm 3 = %f \n\r",a3);
00143     return a3;
00144 }
00145 
00146 
00147 // MAIN
00148 int main()
00149 {
00150 
00151 // berekenen positie
00152    float px = positionx(0,0);  // EMG: +x, -x
00153    float py = positiony(0,0);  // EMG: +y, -y
00154    printf("positie (%f,%f)\n\r",px,py);
00155 
00156 // berekenen hoeken
00157 float a1 = hoek1(px, py);
00158 float a2 = hoek2(px, py);
00159 float a3 = hoek3(px, py);
00160 
00161 printf("hoek(%f,%f,%f)\n\r",a1,a2,a3);
00162 
00163  return 0;
00164 
00165 }