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