4自由度并联机器狗实现行走功能

1. 功能说明

本文示例将实现R328a样机4自由度并联机器狗行走的功能。

2. 电子硬件

在这个示例中，我们采用了以下硬件，请大家参考：

主控板	Basra主控板（兼容Arduino Uno）‍
扩展板	Bigfish2.1扩展板‍
电池	7.4V锂电池

电路连接：机器狗左侧的上下舵机连接在Bigfish扩展板的D3、D8端口；机器狗右侧的上下舵机连接在Bigfish扩展板的D4、D7端口。

3. 功能实现

上位机：Controller 1.0

下位机编程环境：Arduino 1.8.19

实现思路：实现机器狗可以灵活的自由行走。

3.1 调试舵机角度

对于如何利用Controller软件进行调试机器狗的舵机角度，可参考【U002】如何驱动模拟舵机-Controller 1.0b软件的使用【https://www.robotway.com/h-col-129.html】

在本次实验中，经过调试，对于4自由度并联机器狗行走时的舵机角度值如下图所示：

机器狗行走时的舵机值

3.2 示例程序

下面提供一个4自由度并联机器狗行走的参考例程（Dog_walk_finall.ino），程序源代码等资料详见 https://www.robotway.com/h-col-237.html ，实验效果可参考演示视频。

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           https://opensource.org/licenses/MIT

           by 机器谱 2023-05-26 https://www.robotway.com/

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本例程实现机器小狗行走

调试小狗行走的注意事项：

  3、8对应着小狗左侧的上下舵机；

  4、7对应着小狗右侧的上下舵机；

  连接好舵机后，将调试好的小狗初始直立状态写入float value_init[4] =   {   };中即可；

*/



#include<  Servo.h  >

#define SERVO_SPEED 20                             //定义舵机转动快慢的时间

#define ACTION_DELAY 0                             //定义所有舵机每个状态时间间隔


Servo myServo[4];

int f = 15;//定义舵机每个状态间转动的次数，以此来确定每个舵机每次转动的角度

int servo_port[4] = {3,4,7,8};//定义舵机引脚

int servo_num = sizeof(servo_port) / sizeof(servo_port[0]);//定义舵机数量

float value_init[4] = {1478,1500,1545,1478};//定义舵机初始角度

int leg_range = 180;                        //小狗左右两条腿摆动的幅度

float reset_init[4]={0,0,0,0};


void setup() {

  Serial.begin(9600);

  for(int i=0;i<  servo_num;i++)

  ServoGo(i,value_init[i]);

  for(int i=0;i<  servo_num;i++){

    reset_init[i] = value_init[i];

  }

  delay(2000);

}


void loop() {

  Dog_walk();

}


void Dog_walk()

{

  servo_move(value_init[0],value_init[1],reset_init[2]+leg_range,reset_init[3]);

  servo_move(value_init[0],value_init[1],reset_init[2],reset_init[3]-leg_range);

}



void ServoStart(int which)

{

  if(!myServo[which].attached())myServo[which].attach(servo_port[which]);

  pinMode(servo_port[which], OUTPUT);

}


void ServoStop(int which)

{

  myServo[which].detach();

  digitalWrite(servo_port[which],LOW);

}


void ServoGo(int which , int where)

{

  if(where!=200)

  {

    if(where==201) ServoStop(which);

    else

    {

      ServoStart(which);

      myServo[which].write(where);

    }

  }

}


void servo_move(float value0, float value1, float value2, float value3) //舵机转动

{

 

  float value_arguments[] = {value0, value1, value2, value3};

  float value_delta[servo_num];

 

  for(int i=0;i<  servo_num;i++)

  {

    value_delta[i] = (value_arguments[i] - value_init[i]) / f;

  }

 

  for(int i=0;i<  f;i++)

  {

    for(int k=0;k<  servo_num;k++)

    {

      value_init[k] = value_delta[k] == 0 ? value_arguments[k] : value_init[k] + value_delta[k];

    }

    for(int j=0;j<  servo_num;j++)

    {

      ServoGo(j,value_init[j]);

    }

    delay(SERVO_SPEED);

  }

  delay(ACTION_DELAY);

}

审核编辑 黄宇