mainboard/robotsim.c

   1 /*
   2  *  Copyright Droids Corporation, Microb Technology, Eirbot (2005)
   3  *
   4  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  *  (at your option) any later version.
   8  *
   9  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  *  GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  16  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  17  *
  18  *  Revision : $Id: main.c,v 1.9.4.5 2007-06-01 09:37:22 zer0 Exp $
  19  *
  20  */
  21
  22 #include <stdio.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <unistd.h>
  26 #include <sys/stat.h>
  27 #include <sys/types.h>
  28 #include <fcntl.h>
  29 #include <unistd.h>
  30
  31 #include <aversive.h>
  32 #include <aversive/error.h>
  33
  34 #include <timer.h>
  35 #include <scheduler.h>
  36 #include <time.h>
  37
  38 #include <ax12.h>
  39 #include <pwm_ng.h>
  40 #include <pid.h>
  41 #include <quadramp.h>
  42 #include <control_system_manager.h>
  43 #include <trajectory_manager.h>
  44 #include <blocking_detection_manager.h>
  45 #include <robot_system.h>
  46 #include <position_manager.h>
  47
  48 #include <parse.h>
  49 #include <rdline.h>
  50
  51 #include "../common/i2c_commands.h"
  52 #include "strat.h"
  53 #include "strat_utils.h"
  54 #include "main.h"
  55
  56 static int32_t l_pwm, r_pwm;
  57 static int32_t l_enc, r_enc;
  58
  59 static int fdr, fdw;
  60 /*
  61  * Debug with GDB:
  62  *
  63  * (gdb) handle SIGUSR1 pass
  64  * Signal        Stop   Print   Pass to program Description
  65  * SIGUSR1       Yes    Yes     Yes             User defined signal 1
  66  * (gdb) handle SIGUSR2 pass
  67  * Signal        Stop   Print   Pass to program Description
  68  * SIGUSR2       Yes    Yes     Yes             User defined signal 2
  69  * (gdb) handle SIGUSR1 noprint
  70  * Signal        Stop   Print   Pass to program Description
  71  * SIGUSR1       No     No      Yes             User defined signal 1
  72  * (gdb) handle SIGUSR2 noprint
  73  */
  74
  75 /* */
  76 #define FILTER  98
  77 #define FILTER2 (100-FILTER)
  78 #define SHIFT   4
  79
  80 void robotsim_dump(void)
  81 {
  82         char buf[BUFSIZ];
  83         int len;
  84         int16_t x, y, a;
  85
  86         x = position_get_x_s16(&mainboard.pos);
  87         y = position_get_y_s16(&mainboard.pos);
  88         a = position_get_a_deg_s16(&mainboard.pos);
  89 /*      y = COLOR_Y(y); */
  90 /*      a = COLOR_A(a); */
  91
  92         len = snprintf(buf, sizeof(buf), "pos=%d,%d,%d\n",
  93                        x, y, a);
  94         hostsim_lock();
  95         write(fdw, buf, len);
  96         hostsim_unlock();
  97 }
  98
  99 static int8_t
 100 robotsim_i2c_ballboard_set_mode(struct i2c_cmd_ballboard_set_mode *cmd)
 101 {
 102         char buf[BUFSIZ];
 103         int len;
 104
 105         ballboard.mode = cmd->mode;
 106         len = snprintf(buf, sizeof(buf), "ballboard=%d\n", cmd->mode);
 107         hostsim_lock();
 108         write(fdw, buf, len);
 109         hostsim_unlock();
 110         return 0;
 111 }
 112
 113 int8_t
 114 robotsim_i2c_cobboard_set_mode(uint8_t mode)
 115 {
 116         char buf[BUFSIZ];
 117         int len;
 118
 119         if (cobboard.mode == mode)
 120                 return 0;
 121
 122         cobboard.mode = mode;
 123         len = snprintf(buf, sizeof(buf), "cobboard=%d\n", mode);
 124         hostsim_lock();
 125         write(fdw, buf, len);
 126         hostsim_unlock();
 127         return 0;
 128 }
 129
 130 static int8_t
 131 robotsim_i2c_ballboard(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 132 {
 133         void *void_cmd = buf;
 134
 135         switch (buf[0]) {
 136         case I2C_CMD_BALLBOARD_SET_MODE:
 137                 {
 138                         struct i2c_cmd_ballboard_set_mode *cmd = void_cmd;
 139                         robotsim_i2c_ballboard_set_mode(cmd);
 140                         break;
 141                 }
 142
 143         default:
 144                 break;
 145         }
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 static int8_t
 150 robotsim_i2c_cobboard(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 151 {
 152         //      void *void_cmd = buf;
 153
 154         switch (buf[0]) {
 155 #if 0 /* deleted */
 156         case I2C_CMD_COBBOARD_SET_MODE:
 157                 {
 158                         struct i2c_cmd_cobboard_set_mode *cmd = void_cmd;
 159                         robotsim_i2c_cobboard_set_mode(cmd);
 160                         break;
 161                 }
 162 #endif
 163         default:
 164                 break;
 165         }
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 int8_t
 170 robotsim_i2c(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 171 {
 172         if (addr == I2C_BALLBOARD_ADDR)
 173                 return robotsim_i2c_ballboard(addr, buf, size);
 174         else if (addr == I2C_COBBOARD_ADDR)
 175                 return robotsim_i2c_cobboard(addr, buf, size);
 176         return 0;
 177 }
 178
 179 /* must be called periodically */
 180 void robotsim_update(void)
 181 {
 182         static int32_t l_pwm_shift[SHIFT];
 183         static int32_t r_pwm_shift[SHIFT];
 184         static int32_t l_speed, r_speed;
 185         static unsigned i = 0;
 186         static unsigned cpt = 0;
 187         int32_t local_l_pwm, local_r_pwm;
 188         double x, y, a, a2, d;
 189         char cmd = 0;
 190
 191         /* corners of the robot */
 192         double xfl, yfl; /* front left */
 193         double xrl, yrl; /* rear left */
 194         double xrr, yrr; /* rear right */
 195         double xfr, yfr; /* front right */
 196
 197         /* time shift the command */
 198         l_pwm_shift[i] = l_pwm;
 199         r_pwm_shift[i] = r_pwm;
 200         i ++;
 201         i %= SHIFT;
 202         local_l_pwm = l_pwm_shift[i];
 203         local_r_pwm = r_pwm_shift[i];
 204
 205         /* read command */
 206         if (((cpt ++) & 0x7) == 0) {
 207                 if (read(fdr, &cmd, 1) != 1)
 208                         cmd = 0;
 209         }
 210
 211         x = position_get_x_double(&mainboard.pos);
 212         y = position_get_y_double(&mainboard.pos);
 213         a = position_get_a_rad_double(&mainboard.pos);
 214
 215         l_speed = ((l_speed * FILTER) / 100) +
 216                 ((local_l_pwm * 1000 * FILTER2)/1000);
 217         r_speed = ((r_speed * FILTER) / 100) +
 218                 ((local_r_pwm * 1000 * FILTER2)/1000);
 219
 220         /* basic collision detection */
 221         a2 = atan2(ROBOT_WIDTH/2, ROBOT_HALF_LENGTH_REAR);
 222         d = norm(ROBOT_WIDTH/2, ROBOT_HALF_LENGTH_REAR);
 223
 224         xfl = x + cos(a+a2) * d;
 225         yfl = y + sin(a+a2) * d;
 226         if (!is_in_area(xfl, yfl, 0) && l_speed > 0)
 227                 l_speed = 0;
 228
 229         xrl = x + cos(a+M_PI-a2) * d;
 230         yrl = y + sin(a+M_PI-a2) * d;
 231         if (!is_in_area(xrl, yrl, 0) && l_speed < 0)
 232                 l_speed = 0;
 233
 234         xrr = x + cos(a+M_PI+a2) * d;
 235         yrr = y + sin(a+M_PI+a2) * d;
 236         if (!is_in_area(xrr, yrr, 0) && r_speed < 0)
 237                 r_speed = 0;
 238
 239         xfr = x + cos(a-a2) * d;
 240         yfr = y + sin(a-a2) * d;
 241         if (!is_in_area(xfr, yfr, 0) && r_speed > 0)
 242                 r_speed = 0;
 243
 244         /* perturbation */
 245         if (cmd == 'l')
 246                 l_enc += 5000; /* push 1 cm */
 247         if (cmd == 'r')
 248                 r_enc += 5000; /* push 1 cm */
 249
 250         /* XXX should lock */
 251         l_enc += (l_speed / 1000);
 252         r_enc += (r_speed / 1000);
 253 }
 254
 255 void robotsim_pwm(void *arg, int32_t val)
 256 {
 257         //      printf("%p, %d\n", arg, val);
 258         if (arg == LEFT_PWM)
 259                 l_pwm = (val / 1.55);
 260         else if (arg == RIGHT_PWM)
 261                 r_pwm = (val / 1.55);
 262 }
 263
 264 int32_t robotsim_encoder_get(void *arg)
 265 {
 266         if (arg == LEFT_ENCODER)
 267                 return l_enc;
 268         else if (arg == RIGHT_ENCODER)
 269                 return r_enc;
 270         return 0;
 271 }
 272
 273 int robotsim_init(void)
 274 {
 275         mkfifo("/tmp/.robot_sim2dis", 0600);
 276         mkfifo("/tmp/.robot_dis2sim", 0600);
 277         fdw = open("/tmp/.robot_sim2dis", O_WRONLY, 0);
 278         if (fdw < 0)
 279                 return -1;
 280         fdr = open("/tmp/.robot_dis2sim", O_RDONLY | O_NONBLOCK, 0);
 281         if (fdr < 0) {
 282                 close(fdw);
 283                 return -1;
 284         }
 285         return 0;
 286 }