Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

--- mechatronik:sose24:remote-plotter:code [2024/07/26 00:53]
Paul-Hoeft
+++ mechatronik:sose24:remote-plotter:code [2024/07/31 10:29] (aktuell)
TPfoch [Backend]
@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
 ======Code======
 Falls Github spinnt :)
-=====Arduino Code=====
+=====Backend=====
-<file C++ mlzrobo.ino>
+<file C++ main.cpp>
-#include "Motor.hpp"
+#include "DrawRobot.hpp"
-//#define PI 3.14159265358979
-template<typename T1, typename T2>
+#define cm
-struct Pair
-{
-    T1 a;
-    T2 b;
-};
-struct Point
+DrawRobot<Arm> robot;
-{
-    double x,y;
-    Point(double ix, double iy): x(ix), y(iy)
-    {}
-    Point operator-(Point other)
-    {
-        return Point(x-other.x, y-other.y);
-    }
-    Point operator+(Point other)
-    {
-        return Point(x+other.x, y+other.y);
-    }
-    Point operator*(double div)
+void setup()
-    {
-        return Point(x*div, y*div);
-    }
-    Point operator/(double div)
-    {
-        return Point(x/div, y/div);
-    }
-};
-// std::ostream& operator<<(std::ostream &os, Point p)
-// {
-//     os << '[' << p.x << ' ' << p.y<<']';
-//     return os;
-// }
-class Arm
 {
-    double l1,l2;
+    Serial.begin(115200);
-    Point current;
-    Motor *m1,*m2;
-    public:
+    Motor root(AccelStepper(8,4,6,5,7), 4076);
-        //arm with the two sections l1,l2. At start both facing upwards
+    Motor ext(AccelStepper(8,8,9,10,11), 4076);
-        template<typename M1, typename M2>
-        Arm(double ll1, double ll2, M1 &&m1, M2 &&m2):
-            l1(ll1), l2(ll2), current(0,l1+l2), m1(new M1(m1)), m2(new M2(m2))
-        {}
-        //calculates the angles of the two sections so the end of the second is at point p
+    robot = {
-        Pair<double, double> angles(Point p)
+    .axies = Arm(11 cm, 11.5 cm, root, ext),
-        {
+        .gantry = Gantry(6, 7)
-            double ph2= acos(
+    };
-                (p.x*p.x+p.y*p.y-l1*l1-l2*l2)/
-                    (2*l1*l2));
-            double phi1 = atan2(p.y,p.x)
-                -atan2(l2*sin(ph2),
-                       (l1+l2*cos(ph2)));
-            return Pair<double,double>{phi1/PI*180, ph2/PI*180};
+    // robot.axies.moveTo({22.5,0});
-        }
+    robot.axies.moveTo({11,11.5});
-        //goes form current position to point b in a "straight" line by dividing it in s Sections
+}
-        void straightline(Point b, int s)
+void loop()
-        {
+{
-            Point delta=(b-current)/s;
+    int cmd = Serial.parseInt();
-            //std::cout<< delta<<std::endl;
+    switch(cmd){
-                for(int i=0;i<s;i++)
+        case 0:{
-                {
+            int x = Serial.parseInt();
-                    gotoP(current+delta);
+            int y = Serial.parseInt();
-                }
+            robot.axies.moveTo({x,y});
+            break;
         }
+        case 1: {
-        //goes form current to point b
+            int tool = Serial.parseInt();
-        void gotoP(Point b)
+            robot.gantry.setTool(tool); // ist tool
-        {
-            current=b;
-            auto a = angles(current);
-            m1->setAngle(a.a);
-            m2->setAngle(a.b);
         }
-        //lift/dops the pen on/off the canvas
-        void shiftPen()
-        {
-        }
-};
-void setup()
-{
-    // Serial.begin(115200);
-    // Arm a(1,2,
-    //     MotorStepper(8,9,10,11, 4096),
-    //     MotorServo(A1));
-    // Point goal(3,0);
-    // a.straightline(goal, 3);
-    Serial.begin(115200);
-    SmallMotor a(8,9,10,11,2048, 5);
-    a.setAngle(180);
-    AccelMotor b(3,2, 300);
-    b.setAngle(180);
-    for(int i=0; i<1000;i++){
-        a.update(1000);
-        b.update(1000);
-        // delay(100);
     }
 }
-void loop()
-{
-    delay(1000);
-}
-// int main()
-// {
-//     Arm a(2,1);
-//     Point b(3,0);
-//     a.straightline(b,10);
-//     //auto [phi1, phi2] = a.angles(Point{1,2});
-//     //std::cout << phi1 << " " << phi2 << std::endl;
-// }
 </file>
-=====Motor=====
+====Axies====
-<file C++ motor_mtrobo.cpp>
+<file C++ Axies.hpp>
 #pragma once
-#include <math.h>
+#include "AccelStepper.h"
+#include "MultiStepper.h"
 #ifndef PI
 #define PI 3.14159265358979
 #endif
-class Motor{
+struct Point {double x,y;};
+struct Angles {double root, ext;};
+class Axies
+{
     public:
-        // return inaccuarrcy
+        virtual void moveTo(Point p)=0;
-        virtual double setAngle(double angle)=0;
-        virtual double update(int steps)=0;
 };
-class StepperMotor : public Motor
+struct Motor
 {
-    double partial=0;
+    AccelStepper stepper;
-    int speed,
+    int stepsPerRev=-1;
-      stepsPerRev;
+    Motor(AccelStepper stepper, int stepsPerRev, int speed=4000):
-    double target=0;
+        stepper(stepper), stepsPerRev(stepsPerRev)
-    int current=0;
+    {
-    public:
+        this->stepper.setAcceleration(1000);
-        StepperMotor(int stepsPerRev, int speed=5)
+        this->stepper.setMaxSpeed(speed);
-        : speed(speed), stepsPerRev(stepsPerRev)
+        this->stepper.setSpeed(speed);
-        {}
+    }
-        // return inaccuarrcy
-        double setAngle(double angle) override
+    long getSteps(double deg)
-        {
+    {
-            target = angle*stepsPerRev/360.0;
+        return deg/360.0*stepsPerRev;
-        }
+    }
-        double update(int steps) override
-        {
-            double delta = target/steps+partial;
-            partial = delta-(int)delta;
-            current+=delta;
-            stepBy(delta);
-            return 0;
-        }
-    private:
-        virtual void stepBy(int delta) =0;
 };
-#include "Stepper.h"
-class SmallMotor : public StepperMotor {
-    Stepper s;
+class Arm
+{
+    double rootLen, extLen;
+    Motor root, ext;
+    MultiStepper ms;
     public:
-        SmallMotor(int in1, int in2, int in3, int in4, int stepsPerRev, int speed=5)
+        Arm(double rootLen, double extLen, Motor root, Motor ext);
-        : s(stepsPerRev, in1, in2, in3, in4), StepperMotor(stepsPerRev, speed)
+        void moveTo(Point p);
-        {
-            s.setSpeed(speed);
-        }
     private:
-        void stepBy(int delta) override
+        //calculates the angles of the two sections so the end of the second is at point p
-        {
+        Angles pointToAngles(Point p);
-            Serial.println(delta);
-            s.step(delta);
-        }
 };
+</file>
+<file C++ Axies.cpp>
+#include "Axies.hpp"
-#include "AccelStepper.h"
+Arm::Arm(double rootLen, double extLen, Motor root, Motor ext) :
+    rootLen(rootLen), extLen(extLen), ms(), root(root), ext(ext)
+{
+    ms.addStepper(root.stepper);
+    ms.addStepper(ext.stepper);
+}
+void Arm::moveTo(Point p)
+{
+    Angles angle = pointToAngles(p); // 0-360
+    Serial.println("Root: " + String(angle.root) + "°->" + String(root.getSteps(angle.root)));
+    Serial.println("Ext: " + String(angle.ext) + "°->" + String(ext.getSteps(angle.root)));
+    long pos[2] = {root.getSteps(angle.root), ext.getSteps(angle.ext)};
+    ms.moveTo(pos);
+    ms.runSpeedToPosition();
+}
+Angles Arm::pointToAngles(Point p)
+{
+    double ph2= acos(
+        (p.x*p.x+p.y*p.y-rootLen*rootLen-extLen*extLen)/
+            (2*rootLen*extLen));
+    double phi1 = atan2(p.y,p.x)
+        -atan2(extLen*sin(ph2),
+                (rootLen+extLen*cos(ph2)));
+    return {phi1/PI*180, ph2/PI*180};
+}
+</file>
+====Gantry====
+<file C++ Gantry.hpp>
+#pragma once
+#include <Servo.h>
+class Gantry
+{
+    Servo use, // servo for lowering tool
+        select;// Servo to switch between tools
+               // ^ currently unused
-class AccelMotor : public StepperMotor {
-    AccelStepper stepper;
     public:
-        AccelMotor(int stepPin, int dirPin, int stepsPerRev, int speed=1000)
+        Gantry(int usePin, int selectPin)
-        : stepper(1, stepPin, dirPin), StepperMotor(stepsPerRev, speed)
         {
-            stepper.setCurrentPosition(0);
+            use.attach(usePin);
-            stepper.setMaxSpeed(10000);
+            select.attach(selectPin);
-            stepper.setAcceleration(500);
-            stepper.setSpeed(500);
         }
+        enum Tool {
+            NONE,
+            PEN
+        };
+        void setTool(Tool tool);
-        // double update() override
-        // {
-        //     if(stepper.currentPosition() < target)
-        //     {
-        //         stepper.setSpeed(speed);
-        //         stepper.runSpeed();
-        //     }
-        //     else if(stepper.currentPosition() > target)
-        //     {
-        //         stepper.setSpeed(-speed);
-        //         stepper.runSpeed();
-        //     } else {
-        //         stepper.setSpeed(0);
-        //         stepper.runSpeed();
-        //     }
-        // }
-        private:
-        void stepBy(int delta) override
-        {
-            stepper.moveTo(stepper.currentPosition()+delta);
-            stepper.runToPosition();
-        }
 };
+</file>
+<file C++ Gantry.cpp>
+#include "Gantry.hpp"
-#include <Servo.h>
+void Gantry::setTool(Tool tool)
+{
+    // maybe second servo for tool switch
-class MotorServo : public Motor {
+    // dummy implementation
-        Servo s;
+    use.write(180*(tool==PEN));
-        uint8_t pin;
+}
-        double currentAngle=0,
-            speed;
-        public:
-            MotorServo(uint8_t pin, double speed=100) : pin(pin), speed(speed)
-            {
-                s.attach(pin);
-            }
-            double setAngle(double angle) override
-            {
-                double dAngle = angle - currentAngle;
-              Serial.println(dAngle);
-                s.write(angle);
-                delay(1000/speed*dAngle);
-                currentAngle=angle;
-                return 0;
-            }
-        double update() {};
-};
 </file>
 =====Frontend=====
-Dieses Programm ist mithilfe des Tkinter-Moduls geschrieben. Hiermt hat man eine Zeichenoberfläche, welches eine Zeichnung speichern kann als auch die Koordinaten der Zeichnung in der Laufzeit ausgibt und an den Arduino schicken kann.
+Dieses Programm ist mithilfe des Tkinter-Moduls geschrieben. Hiermt hat man eine Zeichenoberfläche, welche die aktuelle Zeichnung speichern kann als auch die Koordinaten der Zeichnung während Laufzeit ausgibt und an den Arduino schicken kann.(?)
 <file python draw_mtrobo.py>
 from tkinter import *

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