第七届起重机物流大赛

首先说一下结果，由于场地原因（很多组在上面调试，黑线撕来撕去在上面留下了很深的痕迹，导致我们机器的传感器误识别最终导致比赛时一箱都没搬，很遗憾，之前感觉是比较稳的还想着冲下国一，成功视频都拍了十几个）虽然说有我们自己的原因，我们没有提前到场地调试，也没有做好应对突发情况的补救措施。因为我们说是五个人的队伍，实际就两个人主要参与了这次比赛，当然也要感谢学长给我提供的电控的经验和指导，帮我走了不少弯路.

虽有遗憾，我在这次经历也不是什么都没有学到，学了很多东西，独立完成一个项目，有了自己的经验，也认识了很多优秀学长。明年大三我也准备继续参赛，争取拿个国一，弥补今年的遗憾。

我在此次比赛中主要负责电控，所以此篇文章也是主要分享电控部分的内容，我写此篇博客的目的也很明确，一方面是将技术及经验分享给更多需要的人，另一方面是我也想继续学习更多想学的，但是大家都懂，硬件是很烧钱的，我没有老师带，就更没有经费，所以我需要用这些来挣一些经费。
考虑到我们明年还会参加 目前分享的一些可能只是一个方向，具体的该怎么实现我会在第八届比赛结束后补充更加详细一些。

比赛视频：第七届物流起重机大赛-哔哩哔哩】 https://b23.tv/k2rHV50
第七届物流起重机大赛源码及资料，经验

包含三个主体部分： 底盘运动部分（最基础的pwm控制轮子转动，pid循迹，陀螺仪矫正姿态），取物机构（机械爪，步进电机），路径规划部分

底盘运动部分

1.pwm控制驱动轮子旋转

电机选型：考虑到起重机比赛的机器一般都比较重（一二十斤），所以我们必须选择合适型号（扭矩）的电机才能带的动，嫌麻烦的可以直接买我们这种。

要想让轮子转起来，你就得分几步去完成，分几个部分，配置电机正反转引脚GPIO，然后就是配置定时器能输出pwm波从而控制电机的速度，pwm是怎么调速的呢，简单来说，你的电机是电压驱动的，电压越高转速越快，如果你不加pwm，直接接电池，此时轮子是满速的，pwm就是以固定周期（定时器周期）输出一定时间的高电平，即占空比，(ccr/T)*电压即你给电机的速度。实现电机pwm调速了，你就完成了第一步了，第二部就是应用部分，你要编写运动函数控制小车运动比如向前向后，左平移右平移（我们用的麦克纳姆轮）
下面展示一些 内联代码片。

//*************************小车运动状态配置********************************

//前进
void car_GO(int ccr1,int ccr2,int ccr3,int ccr4)
{
	LED_RED;
	SysTick_Delay_Ms(1000);
	MOTOR1_state(GO);
	MOTOR2_state(GO);
	MOTOR3_state(GO);
	MOTOR4_state(GO);
	Speed_1(ccr1);Speed_2(ccr2);Speed_3(ccr3);Speed_4(ccr4);
	LED_GREEN;
}
//后退
void car_BACK(int ccr1,int ccr2,int ccr3,int ccr4)
{
	MOTOR1_state(BACK);
	MOTOR2_state(BACK);
	MOTOR3_state(BACK);
	MOTOR4_state(BACK);
	Speed_1(ccr1);Speed_2(ccr2);Speed_3(ccr3);Speed_4(ccr4);
}
//右平移
void car_RIGHT(int ccr1,int ccr2,int ccr3,int ccr4)
{
	MOTOR1_state(GO);
	MOTOR2_state(BACK);
	MOTOR3_state(BACK);
	MOTOR4_state(GO);
	Speed_1(ccr1);Speed_2(ccr2);Speed_3(ccr3);Speed_4(ccr4);

}
void car_LEFT(int ccr1,int ccr2,int ccr3,int ccr4)
//左平移
{
	MOTOR1_state(BACK);
	MOTOR2_state(GO);
	MOTOR3_state(GO);
	MOTOR4_state(BACK);
	Speed_1(ccr1);Speed_2(ccr2);Speed_3(ccr3);Speed_4(ccr4);
}
//逆时针旋转
void car_ANTICLOCK(int ccr1,int ccr2,int ccr3,int ccr4)
{
	MOTOR1_state(BACK);
	MOTOR2_state(GO);
	MOTOR3_state(BACK);
	MOTOR4_state(GO);
	Speed_1(ccr1);Speed_2(ccr2);Speed_3(ccr3);Speed_4(ccr4);
}
//顺时针旋转
void car_CLOCK(int ccr1,int ccr2,int ccr3,int ccr4)
{
	MOTOR1_state(GO);
	MOTOR2_state(BACK);
	MOTOR3_state(GO);
	MOTOR4_state(BACK);
	Speed_1(ccr1);Speed_2(ccr2);Speed_3(ccr3);Speed_4(ccr4);
}

//刹车                                                                     注意这里为了方便 也为了减少各电机关闭的时间差  PORT没有采用定义的  如果改变电机逻辑引脚IO这里也要修改
void car_STOP(void)
{
  GPIO_ResetBits(GPIOE,A1IN_PIN|B1IN_PIN|A2IN_PIN|B2IN_PIN);
	GPIO_ResetBits(GPIOA,A3IN_PIN|B3IN_PIN|A4IN_PIN|B4IN_PIN);
	Speed_1(0);Speed_2(0);Speed_3(0);Speed_4(0);
}

2.pid循迹

循迹部分我们是在小车前后用了两个循迹模块，先说结论：两路模拟量完全够用

主要是用adc采样，以左右两路adc的差值作为判断依据编写pid函数。

3.陀螺仪矫正姿态

由于我们使用的是麦克纳姆轮，且四个电机转动实际速度肯定有不同，再考虑到摩擦力，机械结构导致的每个轮子与地面接触程度不同，它是肯定跑不直的，所以我们需要借助陀螺仪获取航向角，将航向角加入pid算法中即可。

陀螺仪是最后几天才加进去的，由于时间紧迫且我们没有用过陀螺仪，我们直接在淘宝花三百多买了个陀螺仪，它内置了官方的算法，只要给它供电，再配置下串口，就能直接发送航向角给主控，而航向角刚好是我们想要的，这就帮我们解决了很多时间。

取物机构

1.机械爪

机械爪我们是直接买的成品 发现其实就是控制两个舵机旋转一定的角度 把舵机pwm控制学会就好了很容易的

2.步进电机

在一般情况下EN端可不接，EN有效时电机转子处于自由状态（脱机状态），这时 可以手
动转动电机转轴，做适合您的调节。手动调节完成后，再将 EN 设为 无效状态，以继续自动控制 。
我当时采用的是共阴极接法，
即驱动器的DIR- ，PUL-还有GND都与单片机的GND相连即共地

细分数设定(需要注意的是并不是设置电流越大越好,根据电机的功率取合适值即可)

步距角=电机固有步距角/细分数
如：一台固有步距角 为1.8°的步进电机在4细分下步距角为1.8°/4=0.45°
驱动板上 拨码开关1、2、3、分别对应S1、S2、S3 . (这里需要注意的是并不是设置细分数越大越好,400细分的意思就是：400个脉冲电机转动1圈)

电流大小设定

这是当时写的一个上升函数
步进电机速度只与pwm频率有关 只用改动period的值 占空比一般设置为50% 对应改ccr为period的一半

void generalInit(uint16_t ccr,uint16_t period,uint16_t psc)//generalInit函数是初始化定时器的函数
{
	GENERAL_GPIO_CONFIG();
	GENERAL_TIM_MODE_CONFIG(ccr,period,psc);
	DIR_GPIO_CONFIG();
}

void UP_t(uint16_t t_up)//t_up为需要上升的时间
{
	DIR_ANTICLK(DIR_PORT_BUJIN,DIR_PIN_BUJIN);//顺时针旋转
	generalInit(500,999,71);
	Systick_Delay_ms(t_up);
	generalInit(500,0,71);
}

路径规划部分

我将整个工程分成了三步（取物，送物，放物）在主函数中循环三次 根据相应标志位触发跳到下一步

这个是当时的路线图

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第七届物流起重机大赛源码及资料，经验
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