Christian Burri / Mbed 2 deprecated autonomous Robot Android

This program is for an autonomous robot for the competition at the Hochschule Luzern. http://cruisingcrepe.wordpress.com/ We are one of the 32 teams. http://cruisingcrepe.wordpress.com/ The postition control is based on this Documentation: Control of Wheeled Mobile Robots: An Experimental Overview from Alessandro De Luca, Giuseppe Oriolo, Marilena Vendittelli. For more information see here: http://www.dis.uniroma1.it/~labrob/pub/papers/Ramsete01.pdf

Dependencies:   mbed

Fork of autonomous Robot Android by Christian Burri

defines.h@39:a4fd6206da89, 2013-06-10 (annotated)

Committer:
chrigelburri
Date:
Mon Jun 10 14:40:37 2013 +0000
Revision:
39:a4fd6206da89
Parent:
37:fd68b9e0be08 
V1.0

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
chrigelburri 0:31f7be68e52d 1 #ifndef _DEFINES_H_
chrigelburri 0:31f7be68e52d 2 #define _DEFINES_H_
chrigelburri 0:31f7be68e52d 3
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 4 /*! \file defines.h
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 5 \brief All defines for the roboter you can see here.
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 6 */
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chrigelburri 11:775ebb69d5e1 10 * @name Physical dimensions π;
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 13 #define PI 3.141592654f
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 17 * @name maxon motor #339282 EC 45 flat 30W
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chrigelburri 11:775ebb69d5e1 22 * @brief Number of of pole pairs
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 24 #define POLE_PAIRS 8u
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chrigelburri 11:775ebb69d5e1 27 * @brief Gear on the motor 1/11.6f
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 29 #define GEAR 1/11.6f
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chrigelburri 11:775ebb69d5e1 32 * @brief Pulses per electrical step form the Hallsensor, have 6 steps
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 34 #define PULSES_PER_STEP 6u
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 37 /**
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 38 * @name Physical Dimension of the car
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 42 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 43 * @brief Value for the diffrerenz between left an right, given in [m]
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 44 */
chrigelburri 22:bfec16575c91 45 #define WHEEL_RADIUS_DIFF 0.0001f
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chrigelburri 22:bfec16575c91 48 * @brief Radius of the left wheel, given in [m] kleiner --> weiter
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 49 */
chrigelburri 25:e16f96fd7d21 50 #define WHEEL_RADIUS_LEFT 0.040190f
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 52 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 53 * @brief Radius of the left wheel, given in [m]
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 54 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 55 #define WHEEL_RADIUS_RIGHT (WHEEL_RADIUS_LEFT - WHEEL_RADIUS_DIFF)
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 56
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 57 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 58 * @brief Distance of the wheel, given in [m] Greater --> turn more
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 59 */
chrigelburri 34:62996eed658a 60 #define WHEEL_DISTANCE (0.1700f-0.001f) // org.0.17500f alt: 0.173f //(0.1700f-0.004f) immer zu weit links (0.1700f-0.006f) war mal gut aber jetz zu weit rechts
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 61
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 62 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 63 * @brief Sets the start X-point, given in [m]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 64 */
chrigelburri 34:62996eed658a 65 #define START_X_OFFSET -0.850f//-0.8f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 66
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 67 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 68 * @brief Sets the start Y-point, given in [m]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 69 */
chrigelburri 34:62996eed658a 70 #define START_Y_OFFSET 0.775f//0.8f
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 71 /*! @} */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 72
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 73 /**
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 74 * @name State Bits of the car
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 76 */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 77
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 78 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 79 * @brief Bit0 = stop pressed
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 80 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 81 #define STATE_STOP 1u
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 83 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 84 * @brief Bit1 = Undervoltage battery
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 85 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 86 #define STATE_UNDER 2u
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 87
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 88 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 89 * @brief Bit2 = left ESCON in error state
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 90 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 91 #define STATE_LEFT 4u
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chrigelburri 10:09ddb819fdcb 93 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 94 * @brief Bit3 = right ESCON in error state
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 95 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 96 #define STATE_RIGHT 8u
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 97 /*! @} */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 98
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 99 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 100 * @name ESCON Constands
chrigelburri 15:cb1337567ad4 101 *
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 102 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 103 */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 104
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 105 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 106 * @brief Speed Factor how set in the ESCON Studio
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 107 */
chrigelburri 21:48248c5b8992 108 #define ESCON_SET_FACTOR 2400.0f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 109
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 110 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 111 * @brief Speed Factor how get in the ESCON Studio
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 112 */
chrigelburri 22:bfec16575c91 113 #define ESCON_GET_FACTOR 2500.0f
chrigelburri 8:696c2f9dfc62 114
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 115 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 116 * @brief Error patch of the drift of Analog input and pwn output for set speed
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 117 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 118 #define SET_SPEED_PATCH (1+0.00262f)
chrigelburri 0:31f7be68e52d 119
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 120 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 121 * @brief Error patch of the drift of Analog input and pwn output for get speed
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 122 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 123 #define GET_SPEED_PATCH (1+0.0019f)
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 124 /*! @} */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 125
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 126 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 127 * @name position controller
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 128 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 129 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 130
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 131 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 132 * @brief Main Gain for k1, k2 and k3
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 133 */
chrigelburri 25:e16f96fd7d21 134 #define GAIN 0.65f
chrigelburri 1:6cd533a712c6 135
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 136 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 137 * @brief Gain k1 default 1.0f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 138 */
chrigelburri 25:e16f96fd7d21 139 #define K1 1.45f * GAIN
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 140
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 141 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 142 * @brief Gain k2 default 3.0f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 143 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 144 #define K2 3.0f * GAIN
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 145
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 146 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 147 * @brief Gain k3 default 2.0f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 148 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 149 #define K3 2.0f * GAIN
chrigelburri 0:31f7be68e52d 150
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 151 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 152 * @brief Min. Distance to switch the position controller off.
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 153 * Because when Distance Error goes to zero the ATAN2 is not define, given in [m]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 154 */
chrigelburri 37:fd68b9e0be08 155 #define MIN_DISTANCE_ERROR 0.045f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 156 /*! @} */
chrigelburri 2:d8e1613dc38b 157
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 158 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 159 * @name Batterie control Battery Type: 1SP1P LG-18650
chrigelburri 13:a7c30ee09bae 160 * nominal voltage 3.6V
chrigelburri 13:a7c30ee09bae 161 * 5 batterys ==> 5 * 3.5V = 17.5V
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 162 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 163 */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 164
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 165 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 166 * @brief Battery Multiplicator for the potential divider.
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 167 *
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 168 * R2 / (R1 + R2) = 0.153 R2= 10k , R1 = 1.8k 1/0.153 = 6.555 --> 3.3 * 6.555 = 21.6333333f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 169 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 170 #define BAT_MULTIPLICATOR 21.633333333f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 171
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 172 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 173 * @brief minium operate voltage, given in [V]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 174 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 175 #define BAT_MIN 17.5f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 176 /*! @} */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 177
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 178 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 179 * @name sampling rate for a Task Object
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 180 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 181 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 182
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 183 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 184 * @brief 1kHz Rate for Robot Control, given in [s]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 185 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 186 #define PERIOD_ROBOTCONTROL 0.001f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 187
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 188 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 189 * @brief 1kHz Rate for State Objekt , given in [s]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 190 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 191 #define PERIOD_STATE 0.001f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 192
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 193 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 194 * @brief 10Hz Rate for the Android communication , given in [s]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 195 */
chrigelburri 37:fd68b9e0be08 196 #define PERIOD_ANDROID (0.035f*2) //(0.025f*2)
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 197 /*! @} */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 198
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 199
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 200 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 201 * @brief struct state
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 202 * structure containing system sensor data
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 203 */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 204 typedef struct state {
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 205 /** @brief millis Time [ms]*/
chrigelburri 0:31f7be68e52d 206 int millis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 207 /** @brief Battery voltage [V] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 208 float voltageBattery;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 209 /** @brief Number of pulses left */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 210 int leftPulses;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 211 /** @brief Number of pulses right */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 212 int rightPulses;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 213 /** @brief Velocity left [m/s] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 214 float leftVelocity;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 215 /** @brief Velocity right [m/s] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 216 float rightVelocity;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 217 /** @brief Velocity of the car [m/s] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 218 float velocity;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 219 /** @brief Velocity rotation [°/s] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 220 float omega;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 221 /** @brief X-Axis from co-ordinate [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 222 float xAxis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 223 /** @brief Y-Axis from co-ordinate [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 224 float yAxis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 225 /** @brief X-Axis Error [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 226 float xAxisError;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 227 /** @brief X-Axis Error [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 228 float yAxisError;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 229 /** @brief Angle Error [°] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 230 float angleError;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 231 /** @brief Angle from Car [°] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 232 float angle;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 233 /** @brief Setpoint X-Axis [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 234 float setxAxis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 235 /** @brief Setpoint Y-Axis [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 236 float setyAxis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 237 /** @brief Setpoint Angel [°] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 238 float setAngle;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 239 /** @brief Setpoint velocitiy [m/s] */
chrigelburri 8:696c2f9dfc62 240 float setVelocity;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 241 /** @brief Setpoint rotation velocitiy [rad/s] */
chrigelburri 8:696c2f9dfc62 242 float setOmega;
chrigelburri 14:6a45a9f940a8 243 /** @brief State of the car */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 244 int state;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 245 /** @brief distance to Goal */
chrigelburri 2:d8e1613dc38b 246 float rho;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 247 /** @brief theta to goal */
chrigelburri 2:d8e1613dc38b 248 float lamda;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 249 /** @brief theta from the goal */
chrigelburri 2:d8e1613dc38b 250 float delta;
chrigelburri 0:31f7be68e52d 251 } state_t;
chrigelburri 0:31f7be68e52d 252
chrigelburri 18:306d362d692b 253
chrigelburri 18:306d362d692b 254
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 255 #endif