Christian Burri / Mbed 2 deprecated autonomousRobotAndroid

This program is for an autonomous robot for the competition at the Hochschule Luzern. We are one of the 32 teams. <a href="http://cruisingcrepe.wordpress.com/">http://cruisingcrepe.wordpress.com/</a> 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: <a href="http://www.dis.uniroma1.it/~labrob/pub/papers/Ramsete01.pdf">http://www.dis.uniroma1.it/~labrob/pub/papers/Ramsete01.pdf</a>

Dependencies:   mbed

Fork of autonomousRobotAndroid by Christian Burri

defines.h@15:cb1337567ad4, 2013-04-26 (annotated)

Committer:
chrigelburri
Date:
Fri Apr 26 06:02:41 2013 +0000
Revision:
15:cb1337567ad4
Parent:
14:6a45a9f940a8
Child:
16:b5d949136a21
Vor dem ?ndern f?r das Testat2. Weil das andorid auskommentiert werden muss....

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 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 7
chrigelburri 0:31f7be68e52d 8 #include "mbed.h"
chrigelburri 0:31f7be68e52d 9
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 10 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 11 * @name Physical dimensions &pi;;
chrigelburri 15:cb1337567ad4 12 * @{
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 13 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 14 #define PI 3.141592654f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 15 /*! @} */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 16
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 17 /**
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 18 * @name maxon motor #339282 EC 45 flat 30W
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 19 * @{
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 20 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 21
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 22 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 23 * @brief Number of of pole pairs
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 24 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 25 #define POLE_PAIRS 8u
chrigelburri 0:31f7be68e52d 26
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 27 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 28 * @brief Gear on the motor 1/11.6f
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 29 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 30 #define GEAR 1/11.6f
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 31
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 32 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 33 * @brief Pulses per electrical step form the Hallsensor, have 6 steps
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 34 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 35 #define PULSES_PER_STEP 6u
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 36 /*! @} */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 37
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 38 /**
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 39 * @name Physical Dimension of the car
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 40 * @{
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 41 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 42
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 43 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 44 * @brief Value for the diffrerenz between left an right, given in [m]
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 45 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 46 #define WHEEL_RADIUS_DIFF 0.0000f
chrigelburri 0:31f7be68e52d 47
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 48 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 49 * @brief Radius of the left wheel, given in [m]
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 50 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 51 #define WHEEL_RADIUS_LEFT 0.040280f
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 52
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 53 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 54 * @brief Radius of the left wheel, given in [m]
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 55 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 56 #define WHEEL_RADIUS_RIGHT (WHEEL_RADIUS_LEFT - WHEEL_RADIUS_DIFF)
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 57
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 58 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 59 * @brief Distance of the wheel, given in [m] Greater --> turn more
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 60 */
chrigelburri 15:cb1337567ad4 61 #define WHEEL_DISTANCE 0.1870f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 62
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 63 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 64 * @brief Sets the start X-point, given in [m]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 65 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 66 #define START_X_OFFSET -0.8f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 67
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 68 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 69 * @brief Sets the start Y-point, given in [m]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 70 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 71 #define START_Y_OFFSET 0.8f
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 72 /*! @} */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 73
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 74 /**
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 75 * @name State Bits of the car
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 76 * @{
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 77 */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 78
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 79 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 80 * @brief Bit0 = stop pressed
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 81 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 82 #define STATE_STOP 1u
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 83
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 84 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 85 * @brief Bit1 = Undervoltage battery
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 86 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 87 #define STATE_UNDER 2u
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 88
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 89 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 90 * @brief Bit2 = left ESCON in error state
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 91 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 92 #define STATE_LEFT 4u
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 93
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 94 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 95 * @brief Bit3 = right ESCON in error state
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 96 */
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 97 #define STATE_RIGHT 8u
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 98 /*! @} */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 99
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 100 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 101 * @name ESCON Constands
chrigelburri 15:cb1337567ad4 102 *
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 103 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 104 */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 105
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 106 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 107 * @brief Speed Factor how set in the ESCON Studio
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 108 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 109 #define ESCON_SET_FACTOR 1500.0f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 110
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 111 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 112 * @brief Speed Factor how get in the ESCON Studio
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 113 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 114 #define ESCON_GET_FACTOR 1600.4f
chrigelburri 8:696c2f9dfc62 115
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 116 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 117 * @brief Error patch of the drift of Analog input and pwn output for set speed
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 118 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 119 #define SET_SPEED_PATCH (1+0.00262f)
chrigelburri 0:31f7be68e52d 120
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 121 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 122 * @brief Error patch of the drift of Analog input and pwn output for get speed
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 123 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 124 #define GET_SPEED_PATCH (1+0.0019f)
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 125 /*! @} */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 126
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 127 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 128 * @name position controller
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 129 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 130 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 131
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 132 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 133 * @brief Main Gain for k1, k2 and k3
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 134 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 135 #define GAIN 0.8f
chrigelburri 1:6cd533a712c6 136
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 137 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 138 * @brief Gain k1 default 1.0f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 139 */
chrigelburri 9:d3cdcdef9719 140 #define K1 0.8f * GAIN
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 141
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 142 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 143 * @brief Gain k2 default 3.0f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 144 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 145 #define K2 3.0f * GAIN
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 146
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 147 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 148 * @brief Gain k3 default 2.0f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 149 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 150 #define K3 2.0f * GAIN
chrigelburri 0:31f7be68e52d 151
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 152 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 153 * @brief Min. Distance to switch the position controller off.
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 154 * Because when Distance Error goes to zero the ATAN2 is not define, given in [m]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 155 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 156 #define MIN_DISTANCE_ERROR 0.01f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 157 /*! @} */
chrigelburri 2:d8e1613dc38b 158
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 159 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 160 * @name Batterie control Battery Type: 1SP1P LG-18650
chrigelburri 13:a7c30ee09bae 161 * nominal voltage 3.6V
chrigelburri 13:a7c30ee09bae 162 * 5 batterys ==> 5 * 3.5V = 17.5V
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 163 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 164 */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 165
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 166 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 167 * @brief Battery Multiplicator for the potential divider.
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 168 *
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 169 * R2 / (R1 + R2) = 0.153 R2= 10k , R1 = 1.8k 1/0.153 = 6.555 --> 3.3 * 6.555 = 21.6333333f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 170 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 171 #define BAT_MULTIPLICATOR 21.633333333f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 172
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 173 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 174 * @brief minium operate voltage, given in [V]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 175 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 176 #define BAT_MIN 17.5f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 177 /*! @} */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 178
chrigelburri 10:09ddb819fdcb 179 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 180 * @name sampling rate for a Task Object
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 181 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 182 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 183
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 184 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 185 * @brief 1kHz Rate for Robot Control, given in [s]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 186 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 187 #define PERIOD_ROBOTCONTROL 0.001f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 188
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 189 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 190 * @brief 1kHz Rate for State Objekt , given in [s]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 191 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 192 #define PERIOD_STATE 0.001f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 193
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 194 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 195 * @brief 10Hz Rate for the Android communication , given in [s]
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 196 */
chrigelburri 14:6a45a9f940a8 197 #define PERIOD_ANDROID 0.5f
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 198 /*! @} */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 199
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 200 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 201 * @name Android Buffer Size for communication
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 202 * @{
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 203 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 204
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 205 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 206 * @brief Buffer Output
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 207 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 208 #define OUTL 100
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 209
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 210 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 211 * @brief Buffer Input
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 212 */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 213 #define INBL 100
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 214 /*! @} */
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 215
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 216 /**
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 217 * @brief struct state
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 218 * structure containing system sensor data
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 219 */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 220 typedef struct state {
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 221 /** @brief millis Time [ms]*/
chrigelburri 0:31f7be68e52d 222 int millis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 223 /** @brief Battery voltage [V] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 224 float voltageBattery;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 225 /** @brief Number of pulses left */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 226 int leftPulses;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 227 /** @brief Number of pulses right */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 228 int rightPulses;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 229 /** @brief Velocity left [m/s] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 230 float leftVelocity;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 231 /** @brief Velocity right [m/s] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 232 float rightVelocity;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 233 /** @brief Velocity of the car [m/s] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 234 float velocity;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 235 /** @brief Velocity rotation [°/s] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 236 float omega;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 237 /** @brief X-Axis from co-ordinate [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 238 float xAxis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 239 /** @brief Y-Axis from co-ordinate [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 240 float yAxis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 241 /** @brief X-Axis Error [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 242 float xAxisError;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 243 /** @brief X-Axis Error [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 244 float yAxisError;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 245 /** @brief Angle Error [°] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 246 float angleError;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 247 /** @brief Angle from Car [°] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 248 float angle;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 249 /** @brief Setpoint X-Axis [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 250 float setxAxis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 251 /** @brief Setpoint Y-Axis [m] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 252 float setyAxis;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 253 /** @brief Setpoint Angel [°] */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 254 float setAngle;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 255 /** @brief Setpoint velocitiy [m/s] */
chrigelburri 8:696c2f9dfc62 256 float setVelocity;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 257 /** @brief Setpoint rotation velocitiy [rad/s] */
chrigelburri 8:696c2f9dfc62 258 float setOmega;
chrigelburri 14:6a45a9f940a8 259 /** @brief State of the car */
chrigelburri 0:31f7be68e52d 260 int state;
chrigelburri 11:775ebb69d5e1 261 /** @brief distance to Goal */
chrigelburri 2:d8e1613dc38b 262 float rho;
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