2024-10-25 12:09:31 +08:00
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1.使用Visual Studio Code+PlatformIO IDE开发Arduino
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2024-10-25 12:07:51 +08:00
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Arduino
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创建项目：
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测试代码：
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虽说不用选端口，还是存一下，以免日后要用：
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点击这个，下载并编译：
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可以看到开发板上指示灯L每隔1秒闪烁1毫秒，是代码中
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delayMicroseconds(1000);
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delay(1000);
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控制的时间，而高低电平控制灯是否发光：
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digitalWrite(13, HIGH);
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digitalWrite(13, LOW);
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在Arduino板子上测试，会发现D13引脚指示灯按照程序设定闪烁。
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PlatformIO库管理的例子：
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若我们想要使用TimerOne，在调用的时候如果我们没有这个库，就会出现无法调用的错误：
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2024-10-25 12:09:31 +08:00
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此时，在platformio.ini中加入下面的代码，然后点击‘√’进行编译，就可以在控制台看到结果。
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2024-10-25 12:07:51 +08:00
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2024-10-25 12:44:24 +08:00
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2.SolidWorks安装与使用
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2.1. URDF文件
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URDF（统一机器人描述格式）文件是用于描述机器人的结构和属性的XML格式文件。它包含机器人的关节、链接、传感器和其他组件的信息。基本结构包括：
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1. **链接（link）**：定义机器人的每个部件的形状、质量、惯性等属性。
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2. **关节（joint）**：定义链接之间的连接方式，包括类型（如旋转或滑动）和运动限制。
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3. **传感器（sensor）**：描述机器人上安装的传感器，如摄像头或激光雷达。
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以上的组件定义名称确定保持唯一。例如：
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```
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<robot name="example_robot">
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<link name="base_link">
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<inertial>
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<mass value="1.0"/>
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<inertia ixx="0.1" ixy="0.0" ixz="0.0" iyy="0.1" iyz="0.0" izz="0.1"/>
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</inertial>
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<visual>
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<geometry>
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<box size="1 1 1"/>
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</geometry>
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</visual>
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</link>
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<joint name="joint1" type="revolute">
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<parent link="base_link"/>
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<child link="link1"/>
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<axis xyz="0 0 1"/>
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<limit lower="0" upper="1.57" effort="10" velocity="1"/>
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</joint>
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<link name="link1">
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<visual>
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<geometry>
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<cylinder radius="0.1" length="1.0"/>
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</geometry>
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</visual>
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</link>
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</robot>
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```
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2.2. SolidWorks
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SolidWorks 是一款强大的 3D 计算机辅助设计（CAD）软件，广泛应用于工程和产品设计。它提供了多种功能，包括：
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1. **3D建模**：用户可以创建复杂的3D模型，通过拉伸、旋转、切割等操作。
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2. **装配**：允许将多个零件组合成一个完整的装配体，并进行运动分析。
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3. **工程图**：从3D模型生成2D工程图，提供详细的尺寸和注释。
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4. **仿真**：可以进行结构分析、热分析和流体动力学分析等，验证设计的性能。
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5. **零件库**：提供标准零件库，方便快速设计和装配。
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安装：[SolidWorks2022 安装教程_solidworks2022安装教程-CSDN博客](https://blog.csdn.net/Dustinthewine/article/details/125711729?ops_request_misc=%7B%22request%5Fid%22%3A%2290DD7D2E-0FF2-441B-A71F-D32063C056B7%22%2C%22scm%22%3A%2220140713.130102334..%22%7D&request_id=90DD7D2E-0FF2-441B-A71F-D32063C056B7&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_positive~default-1-125711729-null-null.142^v100^pc_search_result_base2&utm_term=SolidWorks&spm=1018.2226.3001.4187)
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如果遇到文章描述的问题，可以参考：[【亲测有效】无法获得下列许可 SOLIDWORKS Standard 无效的(不一致的) 使用许可号码 (-8,544,0)_无法获得下列许可solidworks standard-CSDN博客](https://blog.csdn.net/weixin_41717861/article/details/136000671?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=SolidWorks安装 无效的许可号码-8544&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-0-136000671.142^v100^pc_search_result_base2&spm=1018.2226.3001.4187)
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安装插件URDFexporter：
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安装成功后，会多出来一个插件：
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3.编码器与PID控制
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3.1.编码器
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编码器是一种传感器，用于测量和获取机器人运动的信息，例如位置、速度或角度等。
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码盘：码盘是用于测量角位移的数字编码器。
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编码器主要有绝对式编码器和增量式编码器两种类型：
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3.1.1 绝对式编码器
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通过对码盘的各个位置设计特定的编码，可以输出转动轴的绝对位置信息。
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1.每个位置都有唯一的编码值，通常以二进制、十六进制或其他编码方式表示。
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2.能够在任何时候提供绝对位置，断电后也不丢失信息。
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3.适合需要高精度和可靠性的应用。
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3.1.2 增量式编码器
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无法直接得到轴的绝对位置信息。对于轴的每一圈转动，增量式编码器提供一定数量的脉冲（通常编码器参数中用n线/n脉冲来表示）。通过测量脉冲的数量可以得到旋转的角度，或者测量单位时间内的脉冲数可以得到轴的转速。
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脉冲的个数也可以用于表示位移的大小。但是增量式编码器断电后可能会丢失部分信息。
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**2-相脉冲**（Two-phase Pulse）是一种编码器或传感器的输出信号类型，通常用于检测旋转或线性运动的方向和速度。它广泛应用于增量式编码器中。在2-相脉冲信号中，编码器产生两路方波信号，分别称为 **A相** 和 **B相**，并且这两个信号之间有一个90度的相位差。通过比较A相和B相的脉冲顺序，可以确定旋转的方向，而通过计算脉冲数可以得到运动的速度。
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可以通过相位的关系判断旋转的方向；可以通过比较两个相位的先后顺序判断运动的方向。
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可以通过一段时间的脉冲数量计算出运动的速度。
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编码器的分辨率越高，每转的脉冲数越多，检测的精度也越高。
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3.1.3 4倍频
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**4倍频**指的是控制器在处理编码器信号时，不仅检测每个信号的上升沿或下降沿，而是检测**A相和B相的每一个上升沿和下降沿**，从而将编码器的分辨率提高到4倍。对AB相的上升沿和下降沿均作检测，这样在一个周期内有四种状态：
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在这一个周期中，四个状态按照顺序分别为：
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A相上升沿对应B相低电平；B相上升沿对应A相高电平；A相下降沿对应B相高电平；B相下降沿对应A相低电平
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此时旋转方向为正向。
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相应地：
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旋转方向为反向时，B相上升沿对应A相低电平 -> A相上升沿对应B相高电平 -> B相下降沿对应A相高电平 -> A 相下降沿对应B相低电平。
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3.1.4 测试代码 实现4倍频
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```
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#include <Arduino.h>
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#define Phase_A 2
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#define Phase_B 3
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unsigned long time;
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long Position = 0;
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boolean A = false;
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boolean B = false;
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//定义A相引脚
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//定义B相引脚
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void Interrupt_A(){
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if(A == false){
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if( B == false){Position = Position + 1;A = true;}
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else{Position = Position - 1;A = true;}
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}
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else{
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if( B == false){Position = Position - 1;A = false;}
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else{Position = Position + 1;A = false;}
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}
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}
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void Interrupt_B(){
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if(B == false){
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if( A == false){Position = Position - 1;B = true;}
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else{Position = Position + 1;A = true;}
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}
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else{
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if( A == false){Position = Position + 1;B = false;}
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else{Position = Position - 1;B = false;}
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}
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}
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void setup()
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{
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pinMode(Phase_A, INPUT_PULLUP);//内部上拉，防止信号干扰
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pinMode(Phase_B, INPUT_PULLUP);
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attachInterrupt(0, Interrupt_A, CHANGE);//检测上升沿、下降沿
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attachInterrupt(1, Interrupt_B, CHANGE);//检测上升沿、下降沿
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Serial.begin(115200); //初始化Arduino串口
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}
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void loop(){
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time = millis();
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if(time%30 == 0){
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Serial.println(Position,DEC);
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}
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}
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```
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与文档中的代码不一样，在Interrupt_A()和Interrupt_B()中，更新A/B相信号的代码中使用了‘==’，实际上应该是赋值语句，所以改为了‘A=true’。除此之外，将这两个处理信号的函数设置在setup（）之前，保证程序正常编译。
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2024-10-25 12:07:51 +08:00
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然后，发现库可以正常调用了：
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在下面的路径下找到了TimerOne：
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2024-10-25 12:05:50 +08:00
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