Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

--- mechatronik:sose24:remote-plotter:code [2024/07/26 00:55]
Paul-Hoeft
+++ mechatronik:sose24:remote-plotter:code [2024/07/31 10:29] (aktuell)
TPfoch [Backend]
@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
 ======Code======
 Falls Github spinnt :)
-=====Arduino=====
+=====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, welche die aktuelle Zeichnung speichern kann als auch die Koordinaten der Zeichnung während Laufzeit ausgibt und an den Arduino schicken kann.(?)

Projektlabor Robotik MINTgrün

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Unterschiede

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