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HexArth 运动控制

机器人运动控制​

本教程将详细讲解机器人运动控制中 JSON 指令的具体含义，内容涵盖矢量运动控制、姿态角旋转控制以及自平衡控制相关指令的解析。在关节角度控制方面，分别介绍以角度制和弧度制进行单关节控制的方式；在三维直角坐标控制方面，重点说明如何对六足机器人各腿末端点位进行独立坐标控制。

CMD_MOVE_INIT - 运动到初始位置​

{ "T": 100 }
  • 100：表示这条指令为 CMD_MOVE_INIT，让机器人的所有关节转动到初始位置。 正常情况下机器人开机时会自动转动到初始位置。

CMD_SPEED_CTRL - 运动速度控制设置​

{ "T": 1, "X": 0.02, "Y": 0.02, "Yaw": 0.0 }
  • 1：表示这条指令为 CMD_SPEED_CTRL，用于设置机器人的移动速度。
  • X 表示机器人前进/后退方向上的运行速度，速度取值 -0.07 ~ +0.07，单位为 m/s，正值前进，负值后退。
  • Y 表示机器人左移/右移方向上的运行速度，速度取值 -0.07 ~ +0.07，单位为 m/s，正值左移，负值右移。
  • Yaw 表示机器人原地自转的运行速度，速度取值 -0.6 ~ +0.6，单位为 rad/s，正值左转，负值右转。

CMD_AMP_CTRL - 姿态角旋转控制设置​

{ "T": 3, "r": 0.1, "p": 0.0, "y": 0.0, "f": 1 }
  • 3：表示这条指令为 CMD_AMP_CTRL，用于设置机器人姿态角旋转的幅度和周期。
  • r 表示机器人绕 x 轴旋转的幅度，幅度取值 0.0 ~ 0.3。
  • p 表示机器人绕 y 轴旋转的幅度，幅度取值 0.0 ~ 0.3。
  • y 表示机器人绕 z 轴旋转的幅度，幅度取值 0.0 ~ 0.3。
  • f 表示机器人姿态角旋转的周期，周期取值 0.0 ~ 0.4。

CMD_BALANCED_ENABLE - 自平衡模式设置​

{ "T": 4, "cmd": 1 }
  • 4：表示这条指令为 CMD_BALANCED_ENABLE，用于开启/关闭机器人的自平衡模式。
  • cmd：表示机器自平衡模式的设置参数，1 表示打开自平衡模式，0 表示关闭自平衡模式（自平衡模式和其它运动控制是互锁的，开启自平衡模式其它运动控制无法进行）。

CMD_DEFAULTZ - 机身高度设置​

{ "T": 5, "cmd": -80.83 }
  • 5：表示这条指令为 CMD_DEFAULTZ，用于设置机器人的机身高度。
  • cmd：需要设置的机身高度，初始位置的机身高度为 -83.18，单位是 mm，取值范围为 -140.83 ~ -60.83。

CMD_XYZT_CLAWS_CTRL - 单个腿末端点位置控制（逆运动学）​

{ "T": 701, "leg": 0, "x": -0.18, "y": -109.69, "z": -80.83 }
  • 701：表示这条指令为 CMD_XYZT_CLAWS_CTRL，用于控制机器人单个腿的位置。
  • leg 表示机器人腿的编号，编号取值 0 ~ 5，右前腿编号为 0，右侧腿按顺时针方向依次递增；左前腿编号为 3，左侧腿按逆时针方向依次递增。
  • x，y，z：分别为三个轴的具体位置，单位为 mm。

CMD_RAD_CLAWS_CTRL - 单个腿关节控制（弧度制）​

{ "T": 702, "leg": 0, "coxa": 0, "femur": 0, "tibia": 1.57 }
  • 702：表示这条指令为 CMD_RAD_CLAWS_CTRL，用于控制机器人单个腿各个关节的位置。
  • leg 表示机器人腿的编号，编号取值 0 ~ 5，右前腿编号为 0，右侧腿按顺时针方向依次递增；左前腿编号为 3，左侧腿按逆时针方向依次递增。
  • coxa 为髋关节旋转角度。由于六足机器人各腿安装方位不同，各髋关节的初始角度及可转动范围存在差异。其中，右前腿与左后腿的 Coxa 初始角度为 −0.5235 rad，可转动范围为 −1.134 rad ～ 0 rad；左前腿与右后腿的 Coxa 初始角度为 0.5235 rad，可转动范围为 0 rad～ 1.134 rad；中腿的 Coxa 初始角度为 0 rad，可转动范围为 −0.7853 rad ～ 0.7853 rad。
  • femur 为大腿关节的旋转角度。初始角度为 0.5235 rad，可转动范围为 0 rad～ 1.57 rad，角度增加关节向下转动，角度减小关节向上转动。
  • tibia 为小腿关节的旋转角度。初始角度为 2.619 rad，可转动范围为 0 rad～ 3.1415 rad，角度增加关节向下转动，角度减小关节向上转动。

CMD_ANGLE_CLAWS_CTRL - 单个腿关节控制（角度制）​

{ "T": 703, "leg": 0, "coxa": 0, "femur": 0, "tibia": 90 }
  • 703：表示这条指令为 CMD_ANGLE_CLAWS_CTRL，用于控制机器人单个腿各个关节的位置。
  • leg 表示机器人腿的编号，编号取值 0 ~ 5，右前腿编号为 0，右侧腿按顺时针方向依次递增；左前腿编号为 3，左侧腿按逆时针方向依次递增。
  • coxa 为髋关节旋转角度。由于六足机器人各腿安装方位不同，各髋关节的初始角度及可转动范围存在差异。其中，右前腿与左后腿的 Coxa 初始角度为 −30 °，可转动范围为 −65 ° ～ 0 ° ；左前腿与右后腿的 Coxa 初始角度为 30 ° ，可转动范围为 0 °～ 65 °；中腿的 Coxa 初始角度为 0 °，可转动范围为 −45 °～ 45 °。
  • femur 为大腿关节的旋转角度。初始角度为 30 °，可转动范围为 0 °～ -90 °，角度增加关节向下转动，角度减小关节向上转动。
  • tibia 为小腿关节的旋转角度。初始角度为 150 °，可转动范围为 0 °～ 180 ° ，角度增加关节向下转动，角度减小关节向上转动。
最后由 peekaboo 于 更新