【xr806开发板试用】XR806联调stm32控制并联四足马术机器人单腿运动学逆解与整体步态规划

本文主要是介绍【xr806开发板试用】XR806联调stm32控制并联四足马术机器人单腿运动学逆解与整体步态规划，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、项目介绍

使用RX806串口协议与大疆A板的stm32通讯，实现并联四足机器人的单腿运动学逆解与整体步态规划。
在这里插入图片描述

                      实物图

二、涉及相关算法

1.单腿运动学逆解

控制2个无刷电机（红色箭头各代表一个电机控制）并联成单足，经过角度闭环解算出足端轨迹，由足端做摆线轨迹（下图中绿色部分）形成类似于动物猫狗等单腿的运动
在这里插入图片描述

%摆线方程（matlab）
sigma=2*pi*t/(Ts);
xep=(xf-xs)*((sigma-sin(sigma))/(2*pi))+xs;
zep=h*(1-cos(sigma))/2+zs;
x=[x,xep];
z=[z,zep];

2.步态规划（目前主要采用wark步态）

Walk步态是一种静态步态，即在运动过程中始终有三条腿处于支撑相，至多只有一条腿处于摆动相，四足动物在walk步态中四条腿最常见的轮换顺序为1→3→4→2→1。
在这里插入图片描述

3.无刷电机角度速度pid闭环

以P比例、I积分、D微分通过增量式PID使无刷电机能稳定的控制速度
角度使用pd控制函数如下
int Balance(float Angle,float Gyro,int Middle,float Balance_Kp,float Balance_Kd)
{
float Angle_bias,Gyro_bias;
int balance;
Angle_bias=Middle-Angle;
Gyro_bias=0-Gyro;
balance=Balance_KpAngle_bias+Gyro_biasBalance_Kd;
return balance;
}

三、代码实现

XR806：
初始化串口配置：

static int uart_init(void)
{UART_InitParam param;param.baudRate = 115200;param.dataBits = UART_DATA_BITS_8;param.stopBits = UART_STOP_BITS_1;param.parity = UART_PARITY_NONE;param.isAutoHwFlowCtrl = 0;if(HAL_UART_Init(UARTID, &param) != HAL_OK)return -1;/*使能DMA*/if (HAL_UART_EnableTxDMA(UARTID) != HAL_OK)return -2;if (HAL_UART_EnableRxDMA(UARTID) != HAL_OK)return -3;return 0;
}

在main函数中while循环用下列函数发送对应数据
HAL_UART_Transmit_DMA(UARTID, (uint8_t *)buffer,sizeof(buffer));

在stm32中串口3接收回调，执行难对应的前进后退

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if(huart->Instance == USART3){HAL_UART_Receive_IT(&huart3,&RxBuffer_control,1);switch(RxBuffer_control){case 'W': Motor_Control( 1,  1,  1,  1); break;case 'S': Motor_Control(-1, -1, -1, -1);  break;case 'A': Motor_Control(-1, -1,  1,  1);  break;case 'D': Motor_Control( 1,  1, -1, -1);  break;case 'P': Motor_Control( 0,  0,  0,  0);  break;}
}