projects/microb2010/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 /* */
  62 #define FILTER  97
  63 #define FILTER2 (100-FILTER)
  64 #define SHIFT   4
  65
  66 void robotsim_dump(void)
  67 {
  68         char buf[BUFSIZ];
  69         int len;
  70
  71         len = snprintf(buf, sizeof(buf), "pos=%d,%d,%d\n",
  72                       position_get_x_s16(&mainboard.pos),
  73                       position_get_y_s16(&mainboard.pos),
  74                       position_get_a_deg_s16(&mainboard.pos));
  75         hostsim_lock();
  76         write(fdw, buf, len);
  77         hostsim_unlock();
  78 }
  79
  80 static int8_t
  81 robotsim_i2c_ballboard_set_mode(struct i2c_cmd_ballboard_set_mode *cmd)
  82 {
  83         char buf[BUFSIZ];
  84         int len;
  85
  86         ballboard.mode = cmd->mode;
  87         len = snprintf(buf, sizeof(buf), "ballboard=%d\n", cmd->mode);
  88         hostsim_lock();
  89         write(fdw, buf, len);
  90         hostsim_unlock();
  91         return 0;
  92 }
  93
  94 int8_t
  95 robotsim_i2c_cobboard_set_mode(uint8_t mode)
  96 {
  97         char buf[BUFSIZ];
  98         int len;
  99
 100         if (cobboard.mode == mode)
 101                 return 0;
 102
 103         cobboard.mode = mode;
 104         len = snprintf(buf, sizeof(buf), "cobboard=%d\n", mode);
 105         hostsim_lock();
 106         write(fdw, buf, len);
 107         hostsim_unlock();
 108         return 0;
 109 }
 110
 111 static int8_t
 112 robotsim_i2c_ballboard(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 113 {
 114         void *void_cmd = buf;
 115
 116         switch (buf[0]) {
 117         case I2C_CMD_BALLBOARD_SET_MODE:
 118                 {
 119                         struct i2c_cmd_ballboard_set_mode *cmd = void_cmd;
 120                         robotsim_i2c_ballboard_set_mode(cmd);
 121                         break;
 122                 }
 123
 124         default:
 125                 break;
 126         }
 127         return 0;
 128 }
 129
 130 static int8_t
 131 robotsim_i2c_cobboard(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 132 {
 133         //      void *void_cmd = buf;
 134
 135         switch (buf[0]) {
 136 #if 0 /* deleted */
 137         case I2C_CMD_COBBOARD_SET_MODE:
 138                 {
 139                         struct i2c_cmd_cobboard_set_mode *cmd = void_cmd;
 140                         robotsim_i2c_cobboard_set_mode(cmd);
 141                         break;
 142                 }
 143 #endif
 144         default:
 145                 break;
 146         }
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 int8_t
 151 robotsim_i2c(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 152 {
 153         if (addr == I2C_BALLBOARD_ADDR)
 154                 return robotsim_i2c_ballboard(addr, buf, size);
 155         else if (addr == I2C_COBBOARD_ADDR)
 156                 return robotsim_i2c_cobboard(addr, buf, size);
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 /* must be called periodically */
 161 void robotsim_update(void)
 162 {
 163         static int32_t l_pwm_shift[SHIFT];
 164         static int32_t r_pwm_shift[SHIFT];
 165         static int32_t l_speed, r_speed;
 166         static unsigned i = 0;
 167         static unsigned cpt = 0;
 168         int32_t local_l_pwm, local_r_pwm;
 169         double x, y, a, a2, d;
 170         char cmd = 0;
 171
 172         /* corners of the robot */
 173         double xfl, yfl; /* front left */
 174         double xrl, yrl; /* rear left */
 175         double xrr, yrr; /* rear right */
 176         double xfr, yfr; /* front right */
 177
 178         /* time shift the command */
 179         l_pwm_shift[i] = l_pwm;
 180         r_pwm_shift[i] = r_pwm;
 181         i ++;
 182         i %= SHIFT;
 183         local_l_pwm = l_pwm_shift[i];
 184         local_r_pwm = r_pwm_shift[i];
 185
 186         /* read command */
 187         if (((cpt ++) & 0x7) == 0) {
 188                 if (read(fdr, &cmd, 1) != 1)
 189                         cmd = 0;
 190         }
 191
 192         x = position_get_x_double(&mainboard.pos);
 193         y = position_get_y_double(&mainboard.pos);
 194         a = position_get_a_rad_double(&mainboard.pos);
 195
 196         l_speed = ((l_speed * FILTER) / 100) +
 197                 ((local_l_pwm * 1000 * FILTER2)/1000);
 198         r_speed = ((r_speed * FILTER) / 100) +
 199                 ((local_r_pwm * 1000 * FILTER2)/1000);
 200
 201         /* basic collision detection */
 202         a2 = atan2(ROBOT_WIDTH/2, ROBOT_HALF_LENGTH_REAR);
 203         d = norm(ROBOT_WIDTH/2, ROBOT_HALF_LENGTH_REAR);
 204
 205         xfl = x + cos(a+a2) * d;
 206         yfl = y + sin(a+a2) * d;
 207         if (!is_in_area(xfl, yfl, 0) && l_speed > 0)
 208                 l_speed = 0;
 209
 210         xrl = x + cos(a+M_PI-a2) * d;
 211         yrl = y + sin(a+M_PI-a2) * d;
 212         if (!is_in_area(xrl, yrl, 0) && l_speed < 0)
 213                 l_speed = 0;
 214
 215         xrr = x + cos(a+M_PI+a2) * d;
 216         yrr = y + sin(a+M_PI+a2) * d;
 217         if (!is_in_area(xrr, yrr, 0) && r_speed < 0)
 218                 r_speed = 0;
 219
 220         xfr = x + cos(a-a2) * d;
 221         yfr = y + sin(a-a2) * d;
 222         if (!is_in_area(xfr, yfr, 0) && r_speed > 0)
 223                 r_speed = 0;
 224
 225         /* perturbation */
 226         if (cmd == 'l')
 227                 l_enc += 5000; /* push 1 cm */
 228         if (cmd == 'r')
 229                 r_enc += 5000; /* push 1 cm */
 230
 231         /* XXX should lock */
 232         l_enc += (l_speed / 1000);
 233         r_enc += (r_speed / 1000);
 234 }
 235
 236 void robotsim_pwm(void *arg, int32_t val)
 237 {
 238         //      printf("%p, %d\n", arg, val);
 239         if (arg == LEFT_PWM)
 240                 l_pwm = (val / 1.55);
 241         else if (arg == RIGHT_PWM)
 242                 r_pwm = (val / 1.55);
 243 }
 244
 245 int32_t robotsim_encoder_get(void *arg)
 246 {
 247         if (arg == LEFT_ENCODER)
 248                 return l_enc;
 249         else if (arg == RIGHT_ENCODER)
 250                 return r_enc;
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 int robotsim_init(void)
 255 {
 256         mkfifo("/tmp/.robot_sim2dis", 0600);
 257         mkfifo("/tmp/.robot_dis2sim", 0600);
 258         fdw = open("/tmp/.robot_sim2dis", O_WRONLY, 0);
 259         if (fdw < 0)
 260                 return -1;
 261         fdr = open("/tmp/.robot_dis2sim", O_RDONLY | O_NONBLOCK, 0);
 262         if (fdr < 0) {
 263                 close(fdw);
 264                 return -1;
 265         }
 266         return 0;
 267 }