基于stm32对舵机机械臂的坐标控制代码
时间: 2023-07-26 11:27:36 浏览: 246
好的,基于STM32对舵机机械臂的坐标控制代码主要包括以下几个部分:
1. 舵机驱动的初始化设置,包括引脚的定义、时钟的配置等。
2. 坐标系的定义,包括笛卡尔坐标系和机械臂坐标系的转换关系。
3. 控制算法的实现,包括反向运动学算法、PID控制等。
4. 控制程序的主循环,每次循环中计算目标坐标与当前坐标之间的误差,根据误差值调整舵机的角度,实现机械臂的运动。
以下是一个简单的坐标控制代码示例,供参考:
```c
#include "stm32f10x.h"
// 舵机引脚定义
#define SERVO_1_PIN GPIO_Pin_0
#define SERVO_2_PIN GPIO_Pin_1
#define SERVO_3_PIN GPIO_Pin_2
// ...
// 坐标系转换参数
#define BASE_HEIGHT 10.0
#define BASE_RADIUS 5.0
#define LINK1_LENGTH 10.0
#define LINK2_LENGTH 10.0
#define LINK3_LENGTH 10.0
// 目标坐标
float target_x, target_y, target_z;
// 当前坐标
float cur_x, cur_y, cur_z;
// 当前角度
float servo1_angle, servo2_angle, servo3_angle;
// PID参数
float kp = 0.1, ki = 0.01, kd = 0.01;
// PID误差
float error_x, error_y, error_z;
float last_error_x, last_error_y, last_error_z;
float integral_x, integral_y, integral_z;
float derivative_x, derivative_y, derivative_z;
// 舵机角度范围
float servo_min_angle = 0.0, servo_max_angle = 180.0;
int main(void)
{
// 舵机引脚初始化
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SERVO_1_PIN | SERVO_2_PIN | SERVO_3_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
while (1)
{
// 计算当前坐标
cur_x = BASE_RADIUS * cos(servo1_angle) + LINK1_LENGTH * cos(servo1_angle) * cos(servo2_angle) + LINK2_LENGTH * cos(servo1_angle) * cos(servo2_angle) * cos(servo3_angle);
cur_y = BASE_RADIUS * sin(servo1_angle) + LINK1_LENGTH * sin(servo1_angle) * cos(servo2_angle) + LINK2_LENGTH * sin(servo1_angle) * cos(servo2_angle) * cos(servo3_angle);
cur_z = BASE_HEIGHT + LINK1_LENGTH * sin(servo2_angle) + LINK2_LENGTH * sin(servo2_angle) * sin(servo3_angle) + LINK3_LENGTH * sin(servo2_angle) * cos(servo3_angle);
// 计算PID误差
error_x = target_x - cur_x;
error_y = target_y - cur_y;
error_z = target_z - cur_z;
integral_x += error_x;
integral_y += error_y;
integral_z += error_z;
derivative_x = error_x - last_error_x;
derivative_y = error_y - last_error_y;
derivative_z = error_z - last_error_z;
last_error_x = error_x;
last_error_y = error_y;
last_error_z = error_z;
// 计算PID输出
float output_x = kp * error_x + ki * integral_x + kd * derivative_x;
float output_y = kp * error_y + ki * integral_y + kd * derivative_y;
float output_z = kp * error_z + ki * integral_z + kd * derivative_z;
// 计算舵机角度
float servo1_angle_new = servo1_angle + output_x;
float servo2_angle_new = servo2_angle + output_y;
float servo3_angle_new = servo3_angle + output_z;
// 舵机角度限幅
if (servo1_angle_new < servo_min_angle) servo1_angle_new = servo_min_angle;
if (servo1_angle_new > servo_max_angle) servo1_angle_new = servo_max_angle;
if (servo2_angle_new < servo_min_angle) servo2_angle_new = servo_min_angle;
if (servo2_angle_new > servo_max_angle) servo2_angle_new = servo_max_angle;
if (servo3_angle_new < servo_min_angle) servo3_angle_new = servo_min_angle;
if (servo3_angle_new > servo_max_angle) servo3_angle_new = servo_max_angle;
// 设置舵机角度
GPIO_WriteBit(GPIOA, SERVO_1_PIN, servo1_angle_new);
GPIO_WriteBit(GPIOA, SERVO_2_PIN, servo2_angle_new);
GPIO_WriteBit(GPIOA, SERVO_3_PIN, servo3_angle_new);
// 延时
Delay(10);
}
}
// 延时函数
void Delay(uint32_t nCount)
{
for (uint32_t i = 0; i < nCount; i++);
}
```
需要注意的是,这只是一个简单的示例代码,实际的坐标控制程序需要根据具体的机械臂结构和控制需求进行设计和实现。
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