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  * 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_spickles(uint8_t side, uint8_t flags)
 115 {
 116         char buf[BUFSIZ];
 117         int len;
 118
 119         if (side == I2C_LEFT_SIDE) {
 120                 if (cobboard.lspickle == flags)
 121                         return 0;
 122                 else
 123                         cobboard.lspickle = flags;
 124         }
 125         if (side == I2C_RIGHT_SIDE) {
 126                 if (cobboard.rspickle == flags)
 127                         return 0;
 128                 else
 129                         cobboard.rspickle = flags;
 130         }
 131
 132         len = snprintf(buf, sizeof(buf), "cobboard=%d,%d\n", side, flags);
 133         hostsim_lock();
 134         write(fdw, buf, len);
 135         hostsim_unlock();
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 static int8_t
 140 robotsim_i2c_ballboard(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 141 {
 142         void *void_cmd = buf;
 143
 144         switch (buf[0]) {
 145         case I2C_CMD_BALLBOARD_SET_MODE:
 146                 {
 147                         struct i2c_cmd_ballboard_set_mode *cmd = void_cmd;
 148                         robotsim_i2c_ballboard_set_mode(cmd);
 149                         break;
 150                 }
 151
 152         default:
 153                 break;
 154         }
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 static int8_t
 159 robotsim_i2c_cobboard(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 160 {
 161         //      void *void_cmd = buf;
 162
 163         switch (buf[0]) {
 164 #if 0 /* deleted */
 165         case I2C_CMD_COBBOARD_SET_MODE:
 166                 {
 167                         struct i2c_cmd_cobboard_set_mode *cmd = void_cmd;
 168                         robotsim_i2c_cobboard_set_mode(cmd);
 169                         break;
 170                 }
 171 #endif
 172         default:
 173                 break;
 174         }
 175         return 0;
 176 }
 177
 178 int8_t
 179 robotsim_i2c(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint8_t size)
 180 {
 181         if (addr == I2C_BALLBOARD_ADDR)
 182                 return robotsim_i2c_ballboard(addr, buf, size);
 183         else if (addr == I2C_COBBOARD_ADDR)
 184                 return robotsim_i2c_cobboard(addr, buf, size);
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 /* must be called periodically */
 189 void robotsim_update(void)
 190 {
 191         static int32_t l_pwm_shift[SHIFT];
 192         static int32_t r_pwm_shift[SHIFT];
 193         static int32_t l_speed, r_speed;
 194         static unsigned i = 0;
 195         static unsigned cpt = 0;
 196         int32_t local_l_pwm, local_r_pwm;
 197         double x, y, a, a2, d;
 198         char cmd = 0;
 199
 200         /* corners of the robot */
 201         double xfl, yfl; /* front left */
 202         double xrl, yrl; /* rear left */
 203         double xrr, yrr; /* rear right */
 204         double xfr, yfr; /* front right */
 205
 206         /* time shift the command */
 207         l_pwm_shift[i] = l_pwm;
 208         r_pwm_shift[i] = r_pwm;
 209         i ++;
 210         i %= SHIFT;
 211         local_l_pwm = l_pwm_shift[i];
 212         local_r_pwm = r_pwm_shift[i];
 213
 214         /* read command */
 215         if (((cpt ++) & 0x7) == 0) {
 216                 if (read(fdr, &cmd, 1) != 1)
 217                         cmd = 0;
 218         }
 219
 220         x = position_get_x_double(&mainboard.pos);
 221         y = position_get_y_double(&mainboard.pos);
 222         a = position_get_a_rad_double(&mainboard.pos);
 223
 224         l_speed = ((l_speed * FILTER) / 100) +
 225                 ((local_l_pwm * 1000 * FILTER2)/1000);
 226         r_speed = ((r_speed * FILTER) / 100) +
 227                 ((local_r_pwm * 1000 * FILTER2)/1000);
 228
 229         /* basic collision detection */
 230         a2 = atan2(ROBOT_WIDTH/2, ROBOT_HALF_LENGTH_REAR);
 231         d = norm(ROBOT_WIDTH/2, ROBOT_HALF_LENGTH_REAR);
 232
 233         xfl = x + cos(a+a2) * d;
 234         yfl = y + sin(a+a2) * d;
 235         if (!is_in_area(xfl, yfl, 0) && l_speed > 0)
 236                 l_speed = 0;
 237
 238         xrl = x + cos(a+M_PI-a2) * d;
 239         yrl = y + sin(a+M_PI-a2) * d;
 240         if (!is_in_area(xrl, yrl, 0) && l_speed < 0)
 241                 l_speed = 0;
 242
 243         xrr = x + cos(a+M_PI+a2) * d;
 244         yrr = y + sin(a+M_PI+a2) * d;
 245         if (!is_in_area(xrr, yrr, 0) && r_speed < 0)
 246                 r_speed = 0;
 247
 248         xfr = x + cos(a-a2) * d;
 249         yfr = y + sin(a-a2) * d;
 250         if (!is_in_area(xfr, yfr, 0) && r_speed > 0)
 251                 r_speed = 0;
 252
 253         /* perturbation */
 254         if (cmd == 'l')
 255                 l_enc += 5000; /* push 1 cm */
 256         if (cmd == 'r')
 257                 r_enc += 5000; /* push 1 cm */
 258
 259         /* XXX should lock */
 260         l_enc += (l_speed / 1000);
 261         r_enc += (r_speed / 1000);
 262 }
 263
 264 void robotsim_pwm(void *arg, int32_t val)
 265 {
 266         //      printf("%p, %d\n", arg, val);
 267         if (arg == LEFT_PWM)
 268                 l_pwm = (val / 1.55);
 269         else if (arg == RIGHT_PWM)
 270                 r_pwm = (val / 1.55);
 271 }
 272
 273 int32_t robotsim_encoder_get(void *arg)
 274 {
 275         if (arg == LEFT_ENCODER)
 276                 return l_enc;
 277         else if (arg == RIGHT_ENCODER)
 278                 return r_enc;
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 int robotsim_init(void)
 283 {
 284         mkfifo("/tmp/.robot_sim2dis", 0600);
 285         mkfifo("/tmp/.robot_dis2sim", 0600);
 286         fdw = open("/tmp/.robot_sim2dis", O_WRONLY, 0);
 287         if (fdw < 0)
 288                 return -1;
 289         fdr = open("/tmp/.robot_dis2sim", O_RDONLY | O_NONBLOCK, 0);
 290         if (fdr < 0) {
 291                 close(fdw);
 292                 return -1;
 293         }
 294         return 0;
 295 }