RPiPico-Holonome2023/Strategie_prise_cerises.c

#include "stdio.h"

#include "Strategie_prise_cerises.h"
#include "Commande_vitesse.h"
#include "Geometrie.h"
#include "Geometrie_robot.h"
#include "Localisation.h"
#include "math.h"
#include "i2c_annexe.h"
#include "Trajet.h"

// Rotation en rad/s pour accoster les cerises
#define ROTATION_CERISE 0.5f

// Distance la plus éloignée du bord où le robot est capable d'aspirer les cerises en longeant la bodure.
#define MAX_LONGE_MM 240
#define MAX_ASPIRE_CERISE_MM 320

// Translation en mm/s pour aspirer les cerises
#define TRANSLATION_CERISE 70

// Seuil angulaire pour la détection de la fin de la barrette de cerises
#define SEUIL_ANGLE_CERISE (2. * DEGRE_EN_RADIAN)

void commande_rotation_contacteur_longer_A();
void commande_rotation_contacteur_longer_C();
enum etat_action_t cerises_attraper_demi_cerises_laterale(uint32_t step_ms, enum longer_direction_t longer_direction, float pos_recal_x_mm);
enum etat_action_t demarre_turbine(uint32_t step_ms);

enum longer_direction_t inverser_longe_direction(enum longer_direction_t direction);


float vitesse_accostage_mm_s=100;




enum etat_action_t cerises_attraper_cerises_droite(uint32_t step_ms){
    static enum {
        ATTRAPE_CERISE_DEMI_BAS,
        REVENIR_CENTRE,
        ATTRAPE_CERISE_DEMI_HAUT,
    }etat_attrappe_cerises_droite = ATTRAPE_CERISE_DEMI_BAS;
    struct trajectoire_t trajectoire;
    float angle_fin;
    float pos_recal_x_mm = PETIT_RAYON_ROBOT_MM + 30;

    switch (etat_attrappe_cerises_droite){
        case ATTRAPE_CERISE_DEMI_BAS:
            if(cerises_attraper_demi_cerises_laterale(step_ms, LONGER_VERS_C, pos_recal_x_mm) == ACTION_TERMINEE){
                etat_attrappe_cerises_droite = REVENIR_CENTRE;
            }
            break;

        case REVENIR_CENTRE:
            angle_fin = Geometrie_get_angle_optimal(Localisation_get().angle_radian, 30 * DEGRE_EN_RADIAN);

            Trajectoire_droite(&trajectoire, Localisation_get().x_mm, Localisation_get().y_mm,
                    2000 - 180, 1500 - 75, Localisation_get().angle_radian, angle_fin);
                    
            if(parcourt_trajet_simple(trajectoire, step_ms) == ACTION_TERMINEE){
                etat_attrappe_cerises_droite = ATTRAPE_CERISE_DEMI_HAUT;
            }
            break;
        
        case ATTRAPE_CERISE_DEMI_HAUT:
            if(cerises_attraper_demi_cerises_laterale(step_ms, LONGER_VERS_A, pos_recal_x_mm) == ACTION_TERMINEE){
                etat_attrappe_cerises_droite = ATTRAPE_CERISE_DEMI_BAS;
                return ACTION_TERMINEE;
            }
            break;

    }
    return ACTION_EN_COURS;
    
}

enum etat_action_t cerises_attraper_cerises_gauches(uint32_t step_ms){
    static enum {
        ATTRAPE_CERISE_DEMI_BAS,
        REVENIR_CENTRE,
        ATTRAPE_CERISE_DEMI_HAUT,
    }etat_attrappe_cerises_gauche = ATTRAPE_CERISE_DEMI_BAS;
    struct trajectoire_t trajectoire;
    float angle_fin;
    float pos_recal_x_mm = PETIT_RAYON_ROBOT_MM + 30;

    switch (etat_attrappe_cerises_gauche){
        case ATTRAPE_CERISE_DEMI_BAS:
            if(cerises_attraper_demi_cerises_laterale(step_ms, LONGER_VERS_A, pos_recal_x_mm) == ACTION_TERMINEE){
                etat_attrappe_cerises_gauche = REVENIR_CENTRE;
            }
            break;

        case REVENIR_CENTRE:
            angle_fin = Geometrie_get_angle_optimal(Localisation_get().angle_radian, -150 * DEGRE_EN_RADIAN);

            Trajectoire_droite(&trajectoire, Localisation_get().x_mm, Localisation_get().y_mm,
                    180, 1500 - 75, Localisation_get().angle_radian, angle_fin);
                    
            if(parcourt_trajet_simple(trajectoire, step_ms) == ACTION_TERMINEE){
                etat_attrappe_cerises_gauche = ATTRAPE_CERISE_DEMI_HAUT;
            }
            break;
        
        case ATTRAPE_CERISE_DEMI_HAUT:
            if(cerises_attraper_demi_cerises_laterale(step_ms, LONGER_VERS_C, pos_recal_x_mm) == ACTION_TERMINEE){
                etat_attrappe_cerises_gauche = ATTRAPE_CERISE_DEMI_BAS;
                return ACTION_TERMINEE;
            }
            break;

    }
    return ACTION_EN_COURS;
    
}

enum etat_action_t cerises_attraper_demi_cerises_laterale(uint32_t step_ms, enum longer_direction_t longer_direction, float pos_recal_x_mm){
    // 1 accoster
    // Demarrer la turbine
    // 2 Longer en aspirant
    // 3 avancer en aspirant
    static enum {
        ACCOSTAGE,
        DEMARRE_TURBINE,
        LONGE,
        TOURNE,
        AVANCE,
    }etat_attrappe_demi_cerise=ACCOSTAGE;
    const float continu_avance_mm = 60;
    static float orientation_ref;
    static float pos_y_ref;
    struct trajectoire_t trajectoire;

    switch(etat_attrappe_demi_cerise){
        case ACCOSTAGE:
            if(cerise_accostage() == ACTION_TERMINEE){
                Localisation_set_x(pos_recal_x_mm);
                orientation_ref = Localisation_get().angle_radian;
                etat_attrappe_demi_cerise = DEMARRE_TURBINE;
            }
            break;

        case DEMARRE_TURBINE:
            if(demarre_turbine(step_ms) == ACTION_TERMINEE){
                etat_attrappe_demi_cerise = LONGE;
            }
            break;

        case LONGE:
            avance_puis_longe_bordure(longer_direction);
            // La fonction cerise_longer_bord n'est efficace que tant que le robot a ses deux contacteur sur le support
            // Le robot n'a les deux contacteurs sur le support que tant qu'il est à moins de 240mm (MAX_LONGE_MM) de la bordure
            // ou 120 (MAX_LONGE_MM/2) du milieu de la bordure
            // En fonction du demi-terrain sur lequel se trouve le robot, on surveille la position en Y pour respecter cette condition
            /*if( (Localisation_get().y_mm > 1500 + MAX_LONGE_MM/2 ) || (Localisation_get().y_mm < 1500 - MAX_LONGE_MM/2 )){
                etat_attrappe_demi_cerise = AVANCE;
            }*/
            if(fabs(orientation_ref - Localisation_get().angle_radian) > SEUIL_ANGLE_CERISE){
                etat_attrappe_demi_cerise = TOURNE;
                pos_y_ref = Localisation_get().y_mm;
            }
            break;
        
        case TOURNE:
            Trajectoire_rotation(&trajectoire, Localisation_get().x_mm, Localisation_get().y_mm, Localisation_get().angle_radian, orientation_ref);
            if(parcourt_trajet_simple_sans_evitement(trajectoire, step_ms) == ACTION_TERMINEE){
                etat_attrappe_demi_cerise = AVANCE;
            }
            break;

        case AVANCE:
            if(longer_direction == LONGER_VERS_A){
                commande_translation_longer_vers_A();
            }else{
                commande_translation_longer_vers_C();
            }

            if( (Localisation_get().y_mm > pos_y_ref + continu_avance_mm ) || (Localisation_get().y_mm < pos_y_ref - continu_avance_mm )){
                etat_attrappe_demi_cerise = ACCOSTAGE;
                i2c_annexe_desactive_turbine();
                commande_vitesse_stop();
                return ACTION_TERMINEE;
            }
            break;
    }
    return ACTION_EN_COURS;
    
}

/// @brief Fonction pour attraper les cerises sur les supports perpendiculaires à la bordure.
/// Le robot accoste, longe le support cerise vers la bordure, active la turbine, puis longe le support cerise jusqu'à son bout.
/// @param longer_direction : direction dans laquelle se trouve la bordure
/// @param step_ms : fréquence d'appel
/// @param pos_recalage_x_mm : Position de recalage contre le support de cerises
/// @param pos_recalage_y_mm : Position de recalage contre la bordure du terrain
/// @return ACTION_EN_COURS ou ACTION_TERMINEE
enum etat_action_t cerise_attraper_bordure(enum longer_direction_t longer_direction, uint32_t step_ms, float pos_recalage_x_mm, float pos_recalage_y_mm){
    enum etat_action_t etat_action = ACTION_EN_COURS;
    enum longer_direction_t longer_direction_aspire;
    static uint32_t tempo_ms = 0;
    static enum {
        ATTRAPE_INIT,
        ATTRAPE_VERS_BORDURE,
        TURBINE_DEMARRAGE,
        TURBINE_DEMARRAGE_TEMPO,
        ASPIRE_LONGE,
        ASPIRE_LIBRE,
        ASPIRE_FIN
    } etat_attrape=ATTRAPE_INIT;
    
    switch(etat_attrape){
        case ATTRAPE_INIT:
            etat_attrape=ATTRAPE_VERS_BORDURE;
            break;
        
        case ATTRAPE_VERS_BORDURE:
            avance_puis_longe_bordure(longer_direction);
            if( (longer_direction == LONGER_VERS_A) && (i2c_annexe_get_contacteur_butee_A() == CONTACTEUR_ACTIF) ||
                (longer_direction == LONGER_VERS_C) && (i2c_annexe_get_contacteur_butee_C() == CONTACTEUR_ACTIF) ){
                    Localisation_set_x(pos_recalage_x_mm);
                    Localisation_set_y(pos_recalage_y_mm);
                    etat_attrape = TURBINE_DEMARRAGE;
            }
            break;
        
        case TURBINE_DEMARRAGE:
            i2c_annexe_ferme_porte();
            i2c_annexe_active_turbine();
            commande_vitesse_stop();
            tempo_ms = 1000;
            etat_attrape = TURBINE_DEMARRAGE_TEMPO;

            break;

        case TURBINE_DEMARRAGE_TEMPO:
            if(tempo_ms < step_ms){
                etat_attrape = ASPIRE_LONGE;
            }else{
                tempo_ms -= step_ms;
            }
            break;

        case ASPIRE_LONGE:
            longer_direction_aspire = inverser_longe_direction(longer_direction);
            avance_puis_longe_bordure(longer_direction_aspire);
            // La fonction cerise_longer_bord n'est efficace que tant que le robot a ses deux contacteur sur le support
            // Le robot n'a les deux contacteurs sur le support que tant qu'il est à moins de 240mm (MAX_LONGE_MM) de la bordure
            // En fonction du demi-terrain sur lequel se trouve le robot, on surveille la position en Y pour respecter cette condition
            if( ((Localisation_get().y_mm > 1500) && (Localisation_get().y_mm < (3000 - MAX_LONGE_MM) )) ||
                ((Localisation_get().y_mm < 1500) && (Localisation_get().y_mm > (MAX_LONGE_MM))) ){
                etat_attrape = ASPIRE_LIBRE;
            }
            break;

        case ASPIRE_LIBRE:
            longer_direction_aspire = inverser_longe_direction(longer_direction);
            if(longer_direction_aspire == LONGER_VERS_A){
                commande_translation_longer_vers_A();
            }else{
                commande_translation_longer_vers_C();
            }
            if( ((Localisation_get().y_mm > 1500) && (Localisation_get().y_mm < (3000 - MAX_ASPIRE_CERISE_MM) )) ||
                ((Localisation_get().y_mm < 1500) && (Localisation_get().y_mm > (MAX_ASPIRE_CERISE_MM))) ){
                etat_attrape = ASPIRE_FIN;
            }
            break;
            
        case ASPIRE_FIN:
            commande_vitesse_stop();
            i2c_annexe_desactive_turbine();
            etat_action = ACTION_TERMINEE;
            etat_attrape = ATTRAPE_INIT;
            break;
    }
    return etat_action;
}

/// @brief Envoie l'ordre de démarrer la turbine puis attends 1 seconde
/// @param step_ms 
/// @return ACTION_EN_COURS ou ACTION_TERMINEE
enum etat_action_t demarre_turbine(uint32_t step_ms){
    static enum {
        TURBINE_DEMARRAGE,
        TURBINE_DEMARRAGE_TEMPO,
    } etat_demarrage_turbine=TURBINE_DEMARRAGE;
    static uint32_t tempo_ms;

    switch(etat_demarrage_turbine){
        case TURBINE_DEMARRAGE:
            i2c_annexe_ferme_porte();
            i2c_annexe_active_turbine();
            commande_vitesse_stop();
            tempo_ms = 1000;
            etat_demarrage_turbine = TURBINE_DEMARRAGE_TEMPO;

            break;

        case TURBINE_DEMARRAGE_TEMPO:
            if(temporisation_terminee(&tempo_ms, step_ms)){
                etat_demarrage_turbine = TURBINE_DEMARRAGE;
                return ACTION_TERMINEE;
            }
            
            break;
    }
    return ACTION_EN_COURS;

}

/// @brief Fonction pour accoster et longer une bordure
/// @param longer_direction : direction dans laquelle le robot va aller une fois le long de la bordure
/// @return ACTION_EN_COURS
enum etat_action_t avance_puis_longe_bordure(enum longer_direction_t longer_direction){

    static enum {
        LONGE_INIT,
        LONGE_NORMAL,
        LONGE_COLLE
    } etat_longer_bord=LONGE_INIT;

    

    switch  (etat_longer_bord){
        case LONGE_INIT:
            etat_longer_bord=LONGE_NORMAL;
            break;

        case LONGE_NORMAL:
            if(longer_direction==LONGER_VERS_A){
                commande_translation_longer_vers_A();
                if( (i2c_annexe_get_contacteur_longer_A() == CONTACTEUR_INACTIF) || 
                    (i2c_annexe_get_contacteur_longer_C() == CONTACTEUR_INACTIF) ){
                        etat_longer_bord = LONGE_COLLE;
                }
            }else{
                commande_translation_longer_vers_C();
                if( (i2c_annexe_get_contacteur_longer_A() == CONTACTEUR_INACTIF) || 
                    (i2c_annexe_get_contacteur_longer_C() == CONTACTEUR_INACTIF) ){
                        etat_longer_bord = LONGE_COLLE;
                }
                
            }
            break;

        case LONGE_COLLE:
            if(cerise_accostage() == ACTION_TERMINEE){
                etat_longer_bord = LONGE_NORMAL;
            }
    }
    return ACTION_EN_COURS;

}

/// @brief Viens positionner le robot contre une bordure ou un support cerise devant lui.
enum etat_action_t cerise_accostage(void){
    enum etat_action_t etat_action = ACTION_EN_COURS;
    float rotation;

    static enum {
        CERISE_AVANCE_DROIT,
        CERISE_TOURNE_CONTACTEUR_LONGER_A,
        CERISE_TOURNE_CONTACTEUR_LONGER_C,
        CERISE_ACCOSTE
    } etat_accostage=CERISE_AVANCE_DROIT;

    switch (etat_accostage)
    {
    case CERISE_AVANCE_DROIT:
        commande_translation_avance_vers_trompe();
        if(i2c_annexe_get_contacteur_longer_A() == CONTACTEUR_ACTIF){
            etat_accostage=CERISE_TOURNE_CONTACTEUR_LONGER_A;
        }
        if(i2c_annexe_get_contacteur_longer_C() == CONTACTEUR_ACTIF){
            etat_accostage=CERISE_TOURNE_CONTACTEUR_LONGER_C;
        }
        if (i2c_annexe_get_contacteur_longer_A() == CONTACTEUR_ACTIF && i2c_annexe_get_contacteur_longer_C() == CONTACTEUR_ACTIF){
            etat_accostage=CERISE_ACCOSTE;
        }
        break;
    
    case CERISE_TOURNE_CONTACTEUR_LONGER_A:
        commande_rotation_contacteur_longer_A();
        if(i2c_annexe_get_contacteur_longer_A() == CONTACTEUR_INACTIF){
            if(i2c_annexe_get_contacteur_longer_C() == CONTACTEUR_INACTIF){
                etat_accostage = CERISE_AVANCE_DROIT;
            }else{
                etat_accostage = CERISE_TOURNE_CONTACTEUR_LONGER_A;
            }
        }else if(i2c_annexe_get_contacteur_longer_C() == CONTACTEUR_ACTIF){
            etat_accostage = CERISE_ACCOSTE;
        }
        break;
    
    case CERISE_TOURNE_CONTACTEUR_LONGER_C:
        commande_rotation_contacteur_longer_C();
        if(i2c_annexe_get_contacteur_longer_C() == CONTACTEUR_INACTIF){
            if(i2c_annexe_get_contacteur_longer_A() == CONTACTEUR_INACTIF){
                etat_accostage = CERISE_AVANCE_DROIT;
            }else{
                etat_accostage = CERISE_TOURNE_CONTACTEUR_LONGER_C;
            }
        }else if(i2c_annexe_get_contacteur_longer_A() == CONTACTEUR_ACTIF){
            etat_accostage = CERISE_ACCOSTE;
        }
        break;

    case CERISE_ACCOSTE:
        commande_vitesse_stop();
        etat_accostage = CERISE_AVANCE_DROIT;
        etat_action = ACTION_TERMINEE;
        break;
    
    default:
        break;
    }

    return etat_action;
}

void commande_rotation_contacteur_longer_A(){
    commande_rotation(ROTATION_CERISE, RAYON_ROBOT, 0);
}

void commande_rotation_contacteur_longer_C(){
    commande_rotation(-ROTATION_CERISE, RAYON_ROBOT/2.0, -RAYON_ROBOT* RACINE_DE_3/2.0);
}

void commande_translation_longer_vers_A(){
    // V_x : V * cos (60°) = V / 2
    // V_y : V * sin (60°) = V * RACINE(3) / 2
    commande_vitesse(TRANSLATION_CERISE/2., TRANSLATION_CERISE / 2. * RACINE_DE_3, 0);
}

void commande_translation_longer_vers_C(){
    // V_x : -V * cos (60°) = -V / 2
    // V_y : -V * sin (60°) = -V * RACINE(3) / 2
    commande_vitesse(-TRANSLATION_CERISE/2., -TRANSLATION_CERISE / 2. * RACINE_DE_3, 0);
}

void commande_translation_avance_vers_trompe(){
    commande_vitesse(vitesse_accostage_mm_s * cos(-M_PI/6), vitesse_accostage_mm_s * sin(-M_PI/6), 0);
}

void commande_translation_recule_vers_trompe(){
    commande_vitesse(-vitesse_accostage_mm_s * cos(-M_PI/6), -vitesse_accostage_mm_s * sin(-M_PI/6), 0);
}

void commande_translation_avance_vers_A(){
    // V_x : V * cos (60°) = V / 2
    // V_y : V * sin (60°) = V * RACINE(3) / 2
    commande_vitesse(vitesse_accostage_mm_s/2., vitesse_accostage_mm_s / 2. * RACINE_DE_3, 0);
}

void commande_translation_avance_vers_C(){
    // V_x : -V * cos (60°) = -V / 2
    // V_y : -V * sin (60°) = -V * RACINE(3) / 2
    commande_vitesse(-vitesse_accostage_mm_s/2., -vitesse_accostage_mm_s / 2. * RACINE_DE_3, 0);
}

enum longer_direction_t inverser_longe_direction(enum longer_direction_t direction){
    if(direction ==LONGER_VERS_A){
        return LONGER_VERS_C;
    }
    return LONGER_VERS_A;
}