【ch04】函数机器人运动控制

机器人程序设计(C语言)新工科建设之路·机器人技术与应用系列函数——机器人运动控制第四章基本巡航动作01图4-1定义了机器人的前、后、左、右四个方向：当机器人向前走时，它将走向本页纸的右边；当向后走时，会走向纸的左边；向左转会使其向纸的顶端移动；向右转它会朝着本页纸的底端移动。基本巡航动作基本巡航动作向前巡航按照图4-1前进方向的定义，机器人向前走时，从机器人的左边看，它向前走时轮子是逆时针旋转的；从右边看，另一个轮子则是顺时针旋转的。基本巡航动作向前巡航for循环的参数控制了发送给电机的脉冲数量。由于每个脉冲的时间是相同的，因而for循环的参数也控制了伺服电机运行的时间。基本巡航动作基本巡航动作向前巡航例程：RobotForwardThreeSeconds.c(1)确保控制器和伺服电机都已接通电源。(2)输入、保存、编译、下载并运行程序RobotForwardThreeSeconds.c。基本巡航动作向前巡航RobotForwardThreeSeconds.c是如何工作的for循环体中前三行语句使左侧电机逆时针旋转，后续的三行语句使右侧电机顺时针旋转。因此两个轮子转向机器人的前端，使机器人向前运动。整个for循环执行130次，大约需要3s,从而机器人也向前运动3s。基本巡航动作向前巡航关于例程调试的一点说明printf()函数的作用是提示。若你觉得串口线影响了机器人的运动，可以不用此函数。还有一个进行调试的方法；让机器人的前端悬空，让伺服电机空转。这样调试起来就方便了，机器人不会到处乱跑。后面的例程调试也是这样。匀加速、匀减速运动02编写匀加速运动程序匀加速运动程序片段示例：for(pulseCount-10;pulseCount<=200;pulseCount-pulseCount+1)P1_1=1;delay_nus(1500+pulseCount);P1_1=0;P1_0=1,delay_nus(1500-pulseCount);P1_0=0;delay_nms(20);匀加速、匀减速运动编写匀加速运动程序循环每重复执行一次，变量pulseCount就增加1:第一次循环时，变量pulseCount的值是10,此时发给P1_1、P1_0的脉冲的宽度分别为1.51ms、1.49ms;第二次循环时，变量pulseCount的值是11,此时发给P1_1、P1_0的脉冲的宽度分别为1.511ms、1.489ms。匀加速、匀减速运动匀加速、匀减速运动编写匀加速运动程序例程：StartAndStopWithRamping.c#include<BoeBot.h>#include<uart.h>intmain(void)intpulseCount;uart_Init();printf("ProgramRunning!\n");for(pulseCount=10;pulseCount<=200;pulseCount=pulseCount+1)匀加速、匀减速运动编写匀加速运动程序P1_1=1;delay_nus(1500+pulseCount);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1500-pulseCount);P1_0=0;delay_nms(20);for(pulseCount=1;pulseCount<=75;pulseCount++)匀加速、匀减速运动编写匀加速运动程序P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nms(20);for(pulseCount=200;pulseCount>=0;pulseCount=pulseCount-1)匀加速、匀减速运动编写匀加速运动程序P1_1=1;delay_nus(1500+pulseCount);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1500-pulseCount);P1_0=0;delay_nms(20);while(1);匀加速、匀减速运动编写匀加速运动程序(1)输入、保存并运行程序StartAndStopWithRamping.c。(2)验证机器人是否逐渐加速到全速，保持一段时间，然后逐渐减速到停止。用函数调用简化

运动程序03用函数调用简化运动程序函数从函数定义的角度来看，函数有两种①标准函数，即库函数。②用户定义函数，以解决专门需要。不仅要在程序中定义函数本身，在主调函数模块中还必须对该被调函数进行类型说明，然后才能使用。用函数调用简化运动程序函数从有无返回值角度来看，函数可以分为两种①有返回值函数。函数被调用执行完后将向调用者返回一个执行结果，称为函数返回值。由用户定义的返回函数值的函数，必须在函数定义中明确返回值的类型。②无返回值函数。此类函数用于完成某项特定的处理任务，执行完成后不向调用者返回函数值。用函数调用简化运动程序函数从主调函数和被调函数之间数据传送的角度看，函数也可分为两种①无参函数。函数定义、说明及调用中均不带参数，主调函数和被调函数之间不进行参数传送。②有参函数。在函数定义及说明时都有参数，称为形式参数(简称形参)。用函数调用简化运动程序函数main()函数的返回值其实不难理解，main()函数执行完后，它的返回值是给操作系统的。虽然在main()函数体内并没有什么语句来指出返回值的大小，但系统默认的处理方式是：当main()函数成功执行时，它的返回值为1,否则为0。用函数调用简化运动程序函数现在看看下面的函数定义：voidForward(void)一1inti;for(i=1;i<=65;i++){P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nms(20);-用函数调用简化运动程序函数重新定义向前运动函数如下：voidForward(intPulseCount,intVelocity)?inti;/*速度参数的值为0～200*/for(i=1;i<=PulseCount;i++)P1_1=1;delay_nus(1500+Velocity);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1500-Velocity);P1_0=0;delay_nms(20);用函数调用简化运动程序函数例程：MovementsWithFunctions.c#include<BoeBot.h>#include<uart.h>voidForward(intPulseCount,intVelocity)inti;for(i=1;i<=PulseCount;i++)/*速度参数的值为0～200/用函数调用简化运动程序函数P1_1=1;delay_nus(1500+Velocity);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1500-Velocity);P1_0=0;delay_nms(20);用函数调用简化运动程序函数voidLeft(intPulseCount,intVelocity)inti;for(i=1;i<=PulseCount;i++)PI_1=1;delay_nus(1500-Velocity);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1500-Velocity);P1_0=0;delay_nms(20);速度参数的值为0～2001用函数调用简化运动程序函数voidRight(intPulseCount,intVelocity)inti:for(i=1;i<=PulseCount;i++)P1_1=1;delay_nus(1500+Velocity);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1500+Velocity);P1_0=0;delay_nms(20);速度参数的值为0～200*/用函数调用简化运动程序函数voidBackward(intPulseCount,intVelocity)inti;for(i=1;i<=PulseCount;i++)P1_1=1;delay_nus(1500-Velocity);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1500+Velocity);P1_0=0;delay_nms(20);/*速度参数的值为0～200*用函数调用简化运动程序函数intmain(void)printf("ProgramRunning!\n");Forward(65,200);Left(26,200);Right(26,200);Backward(65,200);while(1);用数组进一步简化函数调用04用数组进一步简化函数调用将MovementsWithOneFuntion.c程序修改成如下。#include<BoeBot.h>#include<uart.h>voidMove(intcounter,intPC1_pulseWide,intPCO_pulseWide)//同任务4.3一样intmain(void)用数组进一步简化函数调用intcounter[4]={65,26,26,65};intPClPulse[4]={1700,1300,1700,1300};intPCOPulse[4]={1300,1300,1700,1700};intindex;uart_Init()printf("ProgramRunning!\n");for(index=0;index<4;index++)Move(counter[index],PC1Pulse[index],PCOPulse[index]);while(1);用数组进一步简化函数调用程序是如何工作的数组在程序设计中，为了处理方便，可以把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。用数组进一步简化函数调用程序是如何工作的类型说明符是任一种基本数据类型。数组名是用户定义的数组标志符。方括号中的常量表达式表示数据元素的个数，也称为数组的长度。用数组进一步简化函数调用程序是如何工作的一维数组的引用数组元素是组成数组的基本单元。数组元素也是一种变量，其标识方法为数组名后跟一个下标，下标表示了元素在数组中的顺序号(从0开始计数)。数组元素的一般形式为：

数组名[下标]用数组进一步简化函数调用程序是如何工作的用数组元素作为函数实参调用函数数组元素作为实参与变量或者实际数据作为实参是一样的，直接将元素数据传送给函数。用数组进一步简化函数调用工程素质和技能归纳本章涉及的主要技能①归纳机器人的基本巡航动作并给C51单片机编程实现这些基本动作。②用牛顿力学和运动学知识分析机器人的运动行为。③采用匀变速运动改善机器人的基本运动行为。④用C语言的函数实现机器人的基本动作、函数的定义和调用方