PAMI_2024/Trajet.c

#include <math.h>
#include "Geometrie.h"
#include "Trajectoire.h"
#include "Trajet.h"
#include "Asser_Position.h"
#include "Asser_Moteurs.h"
#include "Temps.h"

float Trajet_calcul_vitesse(float temps_s);
int Trajet_terminee(float abscisse);

float abscisse;    // Position entre 0 et 1 sur la trajectoire
float position_mm; // Position en mm sur la trajectoire
float vitesse_mm_s;
float vitesse_max_trajet_mm_s=500;
float acceleration_mm_ss;
const float acceleration_mm_ss_obstacle = 500;
struct trajectoire_t trajet_trajectoire;
struct position_t position_consigne;

float distance_obstacle_mm;
float distance_fin_trajectoire_mm;
const float distance_pas_obstacle = 2000;

float vitesse_max_contrainte_obstacle;

/// @brief Initialise le module Trajet. A appeler en phase d'initilisation
void Trajet_init(int id){
    Temps_init();
    AsserMoteur_Init(id);
    abscisse = 0;
    vitesse_mm_s = 0;
    position_mm = 0;
    Trajet_config(TRAJECT_CONFIG_STD);
}

/// @brief Configure la vitesse maximale et l'acceleration pour les futurs trajets
/// @param _vitesse_max_trajet_mm_s 
/// @param _acceleration_mm_ss 
void Trajet_config(float _vitesse_max_trajet_mm_s, float _acceleration_mm_ss){
    vitesse_max_trajet_mm_s = _vitesse_max_trajet_mm_s;
    acceleration_mm_ss = _acceleration_mm_ss;
}

void Trajet_debut_trajectoire(struct trajectoire_t trajectoire){
    abscisse = 0;
    vitesse_mm_s = 0;
    position_mm = 0;
    trajet_trajectoire = trajectoire;
    Trajet_set_obstacle_mm(DISTANCE_INVALIDE);
}

/// @brief Avance la consigne de position sur la trajectoire
/// @param pas_de_temps_s : temps écoulé depuis le dernier appel en seconde 
/// @return TRAJET_EN_COURS ou TRAJET_TERMINE
struct point_xyo_t point;
enum etat_trajet_t Trajet_avance(float pas_de_temps_s){
    float distance_mm;
    enum etat_trajet_t trajet_etat = TRAJET_EN_COURS;
    
    struct position_t position;

    // Calcul de la vitesse 
    vitesse_mm_s = Trajet_calcul_vitesse(pas_de_temps_s);

    // Calcul de l'avancement en mm
    distance_mm = vitesse_mm_s * pas_de_temps_s;
    position_mm += distance_mm;

    // Calcul de l'abscisse sur la trajectoire
    abscisse = Trajectoire_avance(&trajet_trajectoire, abscisse, distance_mm);
    //set_debug_varf(abscisse);
    
    // Obtention du point consigne
    point = Trajectoire_get_point(&trajet_trajectoire, abscisse);

    position.x_mm = point.point_xy.x;
    position.y_mm = point.point_xy.y;
    position.angle_radian = point.orientation;

    position_consigne=position;
    Asser_Position(position);

    if(Trajet_terminee(abscisse)){
        Asser_Position_set_Pos_Maintien(position);
        trajet_etat = TRAJET_TERMINE;
    }
    return trajet_etat;

}

void Trajet_stop(float pas_de_temps_s){
    vitesse_mm_s = 0;
    Trajet_avance(0);
}

/// @brief Savoir si un trajet est terminé est trivial sauf pour les courbes de Bézier
/// où les approximations font que l'abscisse peut ne pas atteindre 1.
/// @param abscisse : abscisse sur la trajectoire
/// @return 1 si le trajet est terminé, 0 sinon
int Trajet_terminee(float abscisse){
    /*if(abscisse >= 0.99 ){
        return 1;
    }*/
    
    if(trajet_trajectoire.type != TRAJECTOIRE_BEZIER){
        if(abscisse >= 1 || distance_fin_trajectoire_mm < 0.1){
            return 1;
        }
    }else{
        if(abscisse >= 0.99 ){
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

/// @brief Envoie la consigne de position calculée par le module trajet. Principalement pour le débug/réglage asservissement.
struct position_t Trajet_get_consigne(){
    return position_consigne;
}

/// @brief Calcule la vitesse à partir de l’accélération du robot, de la vitesse maximale et de la contrainte en fin de trajectoire
/// @param pas_de_temps_s : temps écoulé en ms
/// @return vitesse déterminée en m/s
float Trajet_calcul_vitesse(float pas_de_temps_s){
    float vitesse_max_contrainte;
    float distance_contrainte,distance_contrainte_obstacle;
    float vitesse;
    // Calcul de la vitesse avec acceleration
    vitesse = vitesse_mm_s + acceleration_mm_ss * pas_de_temps_s;

    // Calcul de la vitesse maximale due à la contrainte en fin de trajectoire (0 mm/s)
    // https://poivron-robotique.fr/Consigne-de-vitesse.html
    distance_contrainte = Trajectoire_get_longueur_mm(&trajet_trajectoire) - position_mm;
    distance_fin_trajectoire_mm=distance_contrainte;
    // En cas de dépassement, on veut garder la contrainte, pour l'instant
    if(distance_contrainte > 0){
        vitesse_max_contrainte = sqrtf(2 * acceleration_mm_ss * distance_contrainte);
    }else{
        vitesse_max_contrainte = 0;
    }

    distance_contrainte_obstacle = Trajet_get_obstacle_mm();
    if(distance_contrainte_obstacle != DISTANCE_INVALIDE){
        vitesse_max_contrainte_obstacle = sqrtf(2 * acceleration_mm_ss_obstacle * distance_contrainte_obstacle);
        if(vitesse_max_contrainte_obstacle < vitesse_max_contrainte){
            vitesse_max_contrainte = vitesse_max_contrainte_obstacle;
        }
    }/*
    if((Trajet_get_obstacle_mm() != DISTANCE_INVALIDE) && (Trajet_get_obstacle_mm() < 50)){
        vitesse = 0;
    }*/
    

    // Selection de la vitesse la plus faible
    if(vitesse > vitesse_max_contrainte){
        vitesse = vitesse_max_contrainte;
    }
    if(vitesse > vitesse_max_trajet_mm_s){
        vitesse = vitesse_max_trajet_mm_s;
    }
    return vitesse;
}


float Trajet_get_obstacle_mm(void){
    return distance_obstacle_mm;
}

void Trajet_set_obstacle_mm(float distance_mm){
    distance_obstacle_mm = distance_mm;
}


/// @brief Renvoi l'angle d'avancement du robot dans le référentiel du terrain
/// @return angle en radian.
float Trajet_get_orientation_avance(){
    struct point_xyo_t point, point_suivant;
    float avance_abscisse = 0.01;
    float angle;

    if(abscisse >= 1){
        return 0;
    }
    if(abscisse + avance_abscisse >= 1){
        avance_abscisse = 1 - abscisse;
    }

    point = Trajectoire_get_point(&trajet_trajectoire, abscisse);
    point_suivant = Trajectoire_get_point(&trajet_trajectoire, abscisse + avance_abscisse);

    angle = atan2f(point_suivant.point_xy.y - point.point_xy.y, point_suivant.point_xy.x - point.point_xy.x);
    return angle;
}

void Trajet_inverse(){
    float old_abscisse = abscisse;
    float old_position_mm = position_mm;
    Trajectoire_inverse(&trajet_trajectoire);
    Trajet_debut_trajectoire(trajet_trajectoire);
    abscisse = 1 - old_abscisse;
    position_mm = Trajectoire_get_longueur_mm(&trajet_trajectoire) - old_position_mm;
}

float Trajet_get_abscisse(){
    return abscisse;
}

/// @brief Indique si le robot est bloqué sur le trajet
/// @return 0 si le robot n'est pas bloqué, 1 s'il est bloqué
uint32_t Trajet_get_bloque(){
    if(Trajet_get_obstacle_mm() == DISTANCE_INVALIDE){
        return 0;
    }
    if (vitesse_max_contrainte_obstacle == 0){
        return 1;
    }
    return 0;
}