Subversion Repositories shark

Rev

Rev 1647 | Blame | Compare with Previous | Last modification | View Log | RSS feed

/*
 * Project: S.Ha.R.K.
 *
 * Coordinators: Giorgio Buttazzo <giorgio@sssup.it>
 *
 * ReTiS Lab (Scuola Superiore S.Anna - Pisa - Italy)
 *
 * http://www.sssup.it
 * http://retis.sssup.it
 * http://shark.sssup.it
 */


#include "chimera.h"

//#define DEBUG_SEND            /* Print Sent Values */
#define SERIAL_ON               /* Send Data using Serial Port */

/* Servo Tasks Constants */
#ifdef DUBUG_SEND
#define SEND_TASK_WCET 10000
#else
#define SEND_TASK_WCET 10000
#endif
#define SEND_TASK_MIT  30000

#define LEG_A 100.0
#define LEG_B  66.0
#define LEG_C  26.0
#define LEG_D  38.0
#define LEG_CD_2IPO 92.087      /* 2 * sqrt(LEG_C^2 + LEG_D^2) */
#define LEG_CD_ANG  0.600       /* arctg(LEG_C/LEG_D) in radianti */

const float c0 = LEG_C * LEG_C;
const float c1 = LEG_B * LEG_B;
const float c2 = LEG_B * LEG_B - LEG_A * LEG_A;
const float todeg = 180.0 / PI;
const float torad = PI / 180.0;

HEXAPOD_STATE   status;

extern struct leg_calibration calibration_table[];

int leg_to_ang(float px, float py, float pz, int *alfa, int *beta, int *gamma)
{
        float px2 = px * px;
        float py2 = py * py;
        float pz2 = pz * pz;

        float pxz2 = px2 + pz2;

        float alfa1,beta1,alfa2,beta2,gamma1,gamma2;
        float m,dsqrt;

        float delta_xz = pxz2 - c0;
        float s,k,k2,y1,delta_xy;

        if (delta_xz < 0.0) return -1;

        if (pz >= LEG_C) {
                gamma2 =  acos((pz * LEG_C + px * sqrt(delta_xz)) / pxz2);
                gamma1 = gamma2 * todeg;
        } else {
                gamma2 = -acos((pz * LEG_C + px * sqrt(delta_xz)) / pxz2);
                gamma1 = gamma2 * todeg;
        }

        m = pxz2 - LEG_CD_2IPO * (pz * sin(gamma2+LEG_CD_ANG) + px * cos(gamma2+LEG_CD_ANG) - LEG_CD_2IPO / 4.0);

        s = m + py2;
        k = c2 + s;
        k2 = k * k;
                                                                                                                             
        delta_xy = py2 * k2 - s * (k2 - 4.0 * m * c1);

        if (delta_xy >= 0.0) {
                dsqrt = sqrt(delta_xy);
                y1 = (py * k + dsqrt) / (2.0 * s);
                beta1 = asin(y1/LEG_B) * todeg;
                alfa1 = asin((y1 - py)/LEG_A) * todeg + beta1;
                y1 = (py * k - dsqrt) / (2.0 * s);
                beta2 = asin(y1/LEG_B) * todeg;
                alfa2 = asin((y1 - py)/LEG_A) * todeg + beta2;

                if ((alfa1 >= 0.0 && alfa1 <= 180.0) && (beta1 >= -90.0 && beta1 <= 90.0)) {
                        *alfa = (int)(alfa1 * 3600.0);
                        *beta = (int)(beta1 * 3600.0);
                        *gamma = (int)(gamma1 * 3600.0);
                        return 0;
                } else if ((alfa2 >= 0.0 && alfa2 <= 180.0) && (beta2 >= -90.0 && beta2 <= 90.0)) {
                        *alfa = (int)(alfa2 * 3600.0);
                        *beta = (int)(beta2 * 3600.0);
                        *gamma = (int)(gamma1 * 3600.0);
                        return 0;
                } else {
                        return -1;
                }
        } else
                return -1;

        return -1;

}

int ang_to_leg(int alfa, int beta, int gamma, float *px, float *py, float *pz) {

  float alfa1 = (float)(alfa)/3600.0 * torad;
  float beta1 = (float)(beta)/3600.0 * torad;
  float sin_gamma = sin((float)(gamma)/3600.0 * torad);
  float cos_gamma = cos((float)(gamma)/3600.0 * torad);
  float m;
 
  m =  LEG_B * cos(beta1) + LEG_A * cos(alfa1 - beta1);
  *py = LEG_B * sin(beta1) - LEG_A * sin(alfa1 - beta1);

  *pz = (LEG_D + m) * sin_gamma + LEG_C * cos_gamma;
  *px = (LEG_D + m) * cos_gamma - LEG_C * sin_gamma;

  return 0;

}

void update_event_action(void) {

  struct timespec t;
  struct action_event *e;
  int i;

  kern_gettime(&t);

  while ((e = get_first_old_event(&t)) != NULL) {

        if (e->type == EVT_SET_MASK_LEG_ANGLE) {

                for (i=0;i<6;i++)
                        if ((e->mask >> i) & 1) {

                        status.ang[i].a = e->ang.a;
                        status.ang[i].b = e->ang.b;
                        status.ang[i].c = e->ang.c;

                        status.cfg[i].pwm = e->pwm;

#ifdef  DEBUG_SEND
                        printf_xy(3,2,WHITE,"%8d: Update leg %2d angle",(int)kern_gettime(NULL),i);
#endif


                        }

                e->status = EVT_STATUS_DONE;

        }

  }

}

TASK servo_send()
{
        HEXAPOD_STATE   old_status;
        register char   new_pos, new_pwm, new_power;
        int             res,n;

        for (n=0; n<6;n++) {
                old_status.ang[n].a = 0;
                old_status.ang[n].b = 0;
                old_status.ang[n].c = 0;
                old_status.cfg[n].pwm = 0;
        }
        old_status.power = 0;

        while (1) {
                new_pos = 0;
                new_pwm = 0;
                new_power = 0;

                update_event_action();

                if (status.power != old_status.power) {
#ifdef  SERIAL_ON
                        if (old_status.power) {
                                servo_set_RC5_switch(COM2, 1);
                        } else {
                                servo_set_RC5_switch(COM2, 0);
                        }
                        old_status.power = status.power;
#endif
                }

                for (n=0; n<6; n++){

                        if ((status.ang[n].a != old_status.ang[n].a) ||
                                (status.ang[n].b != old_status.ang[n].b) ||
                                (status.ang[n].c != old_status.ang[n].c)) {
                                       
                                        old_status.ang[n].a = status.ang[n].a;
                                        old_status.ang[n].b = status.ang[n].b;
                                        old_status.ang[n].c = status.ang[n].c;
                                        new_pos += 1 << n;
                        }

                        if (status.cfg[n].pwm != old_status.cfg[n].pwm) {
                                old_status.cfg[n].pwm = status.cfg[n].pwm;
                                new_pwm += 1 << n;
                        }
                       
                        if (new_pos && (1<<n)) {
#ifdef  SERIAL_ON
                                res = servo_set_angle_sec(com(n*3  ), pin(n*3  ), adjust(status.ang[n].a,n,0));
                                if (res != 0) cprintf("Error send data\n");

                                res = servo_set_angle_sec(com(n*3+1), pin(n*3+1), adjust(status.ang[n].b,n,1));
                                if (res != 0) cprintf("Error send data\n");

                                res = servo_set_angle_sec(com(n*3+2), pin(n*3+2), adjust(status.ang[n].c,n,2));
                                if (res != 0) cprintf("Error send data\n");
#endif

                        }
                       
                        if (new_pwm && (1<<n)) {
#ifdef  SERIAL_ON
                                (old_status.cfg[n].pwm & 1) ? servo_turn_on(com(n*3  ), pin(n*3  )) : servo_turn_off(com(n*3  ), pin(n*3  ));

                                (old_status.cfg[n].pwm & 2) ? servo_turn_on(com(n*3+1), pin(n*3+1)) : servo_turn_off(com(n*3+1), pin(n*3+1));

                                (old_status.cfg[n].pwm & 4) ? servo_turn_on(com(n*3+2), pin(n*3+2)) : servo_turn_off(com(n*3+2), pin(n*3+2));
#endif

                        }

                }

                task_endcycle();
                task_testcancel();
        }
       
        return 0;
}

int init_serial()
{
        int err;
        err = servo_open(COM1, COM_SPEED);
        if (!err)
                err = servo_open(COM2, COM_SPEED);

        return err;
}

void end_serial()
{
        servo_close(COM1);
        servo_close(COM2);
}

PID servo_pid;

void init_send_task()
{
        HARD_TASK_MODEL ms;

        hard_task_default_model(ms);
        hard_task_def_ctrl_jet(ms);
        hard_task_def_wcet(ms, SEND_TASK_WCET);
        hard_task_def_mit(ms, SEND_TASK_MIT);
        hard_task_def_usemath(ms);
        servo_pid = task_create("Servo_Task", servo_send, &ms, NULL);
        if (servo_pid == NIL) {
                perror("Could not create task <Send_Task>");
                exit(1);
        } else
                task_activate(servo_pid);

}

void init_send()
{
        int i;

        if (init_serial()) {
                perror("Could not initialize serial port.");
                exit(1);
        }

        for (i=0; i<6;i++) {
                status.ang[i].a =   0;
                status.ang[i].b =   0;
                status.ang[i].c =   0;
                status.cfg[i].pwm = 0;
        }
        status.power = 0;

        init_send_task();

}

void end_send()
{
        task_kill(servo_pid);

        end_serial();
}