src/robofsm/robot.c

   1 /*
   2  * robot_demo2011.c
   3  *
   4  * Robot's generic initialization and clean up functions.
   5  *
   6  * Copyright: (c) 2008 CTU Dragons
   7  *            CTU FEE - Department of Control Engineering
   8  * License: GNU GPL v.2
   9  */
  10
  11 #define _XOPEN_SOURCE 500       /* For PTHREAD_PRIO_INHERIT etc. */
  12
  13 #include <map.h>
  14 #include <movehelper.h>
  15 #include <pthread.h>
  16 #include <robomath.h>
  17 #include <robot.h>
  18 #include <robot_orte.h>
  19 #include <signal.h>
  20 #include <sys/time.h>
  21 #include <time.h>
  22 #include <unistd.h>
  23 #include "map_handling.h"
  24 #include <string.h>
  25 #include "actuators.h"
  26 #include <robodim.h>
  27 #include <ul_log.h>
  28
  29 UL_LOG_CUST(ulogd_robot); /* Log domain name = ulogd + name of the file */
  30
  31
  32 #define MOTION_CONTROL_INIT_ONLY
  33 #include "motion-control.h"
  34
  35 /* Global definition of robot structure */
  36 struct robot robot;
  37
  38 #ifdef CONFIG_LOCK_CHECKING
  39 struct lock_log robot_lock_log;
  40 #endif
  41
  42 static void block_signals()
  43 {
  44         sigset_t sigset;
  45         int i;
  46
  47         sigemptyset(&sigset);
  48         for (i=SIGRTMIN; i<=SIGRTMAX; i++)
  49                 sigaddset(&sigset, i);
  50
  51         pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &sigset, (sigset_t*)NULL);
  52 }
  53
  54 static void int_handler(int sig)
  55 {
  56         robot_exit();
  57 }
  58
  59 void fill_in_known_areas_in_map()
  60 {
  61         /* Do not plan path close to edges */
  62         //ShmapSetRectangleFlag(0.0, 0.0, 0.26, 2.1, MAP_FLAG_WALL, 0); /* left */
  63         //ShmapSetRectangleFlag(0.0, 0.0, 3.0, 0.26, MAP_FLAG_WALL, 0); /* bottom */
  64         //ShmapSetRectangleFlag(0.0, 1.84, 3.0, 2.1, MAP_FLAG_WALL, 0); /* top */
  65         //ShmapSetRectangleFlag(2.74, 0.0, 3.0, 2.1, MAP_FLAG_WALL, 0); /* right */
  66
  67 //      /* Container surroundings */
  68 //      ShmapSetRectangleFlag(0.0, 0.0, 0.4, 0.2, 0, MAP_FLAG_WALL); /* left container */
  69 //      ShmapSetRectangleFlag(3.0, 0.0, 2.6, 0.2, 0, MAP_FLAG_WALL); /* right container */
  70
  71 //      /* Ignore other obstacles at edges */
  72 //      ShmapSetRectangleFlag(0.0, 0.0, 0.09, 2.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* left */
  73 //      ShmapSetRectangleFlag(0.0, 0.0, 3.0, 0.09, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* bottom */
  74 //      ShmapSetRectangleFlag(0.0, 2.01, 3.0, 2.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* top */
  75 //      ShmapSetRectangleFlag(2.91, 0.0, 3.0, 2.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* right */
  76 //      ShmapSetRectangleFlag(1.0, 1.5, 1.95, 2.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* rised area */
  77
  78         /* start blocs */
  79         ShmapSetRectangleFlag(0, 1.7, 0.4, 1.678, MAP_FLAG_WALL, 0);
  80         ShmapSetRectangleFlag(2.55, 1.7, 3, 1.678, MAP_FLAG_WALL, 0);
  81
  82         /* opponent start area */
  83         if (robot.team_color == RED) {
  84                 ShmapSetRectangleFlag(PLAYGROUND_WIDTH_M, PLAYGROUND_HEIGHT_M, PLAYGROUND_WIDTH_M - 0.4 - 0.05 - 0.35, PLAYGROUND_HEIGHT_M - 0.4, MAP_FLAG_WALL, 0);
  85         } else {
  86                 ShmapSetRectangleFlag(0, PLAYGROUND_HEIGHT_M, 0.8, PLAYGROUND_HEIGHT_M - 0.4, MAP_FLAG_WALL, 0);
  87         }
  88
  89         /* protected bloc left */
  90         ShmapSetRectangleFlag(0, 0, 1.15, 0.35, MAP_FLAG_WALL, 0);
  91
  92         /* protected bloc right */
  93         ShmapSetRectangleFlag(1.85, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M, 0.35, MAP_FLAG_WALL, 0);
  94
  95         /* plan trajectory on */
  96
  97         /* playing area walls */
  98 //      ShmapSetRectangleFlag(0, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M, 0.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  99 //      ShmapSetRectangleFlag(PLAYGROUND_WIDTH_M, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M - 0.1, PLAYGROUND_HEIGHT_M, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
 100 //      ShmapSetRectangleFlag(0 ,PLAYGROUND_HEIGHT_M, PLAYGROUND_WIDTH_M, PLAYGROUND_HEIGHT_M - 0.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
 101 //      ShmapSetRectangleFlag(0 , 0, 0.1, PLAYGROUND_HEIGHT_M, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
 102 }
 103
 104 static void trans_callback(struct robo_fsm *fsm)
 105 {
 106         if (fsm == &robot.fsm.main) {
 107                 strncpy(robot.orte.fsm_main.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_main.state_name));
 108                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_main);
 109         } else if (fsm == &robot.fsm.motion) {
 110                 strncpy(robot.orte.fsm_motion.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_motion.state_name));
 111                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_motion);
 112         } else if (fsm == &robot.fsm.act) {
 113                 strncpy(robot.orte.fsm_act.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_act.state_name));
 114                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_act);
 115         }
 116
 117 }
 118
 119 /**
 120  * Initializes the robot.
 121  * Setup fields in robot structure, initializes FSMs and ORTE.
 122  *
 123  * @return 0
 124  */
 125 int robot_init()
 126 {
 127         int rv;
 128         pthread_mutexattr_t mattr;
 129
 130         rv = pthread_mutexattr_init(&mattr);
 131 #ifdef HAVE_PRIO_INHERIT
 132         rv = pthread_mutexattr_setprotocol(&mattr, PTHREAD_PRIO_INHERIT);
 133 #endif
 134         pthread_mutex_init(&robot.lock, &mattr);
 135         pthread_mutex_init(&robot.lock_ref_pos, &mattr);
 136         pthread_mutex_init(&robot.lock_est_pos_odo, &mattr);
 137         pthread_mutex_init(&robot.lock_est_pos_indep_odo, &mattr);
 138         pthread_mutex_init(&robot.lock_meas_angles, &mattr);
 139         pthread_mutex_init(&robot.lock_joy_data, &mattr);
 140         pthread_mutex_init(&robot.lock_disp, &mattr);
 141
 142         fsm_main_loop_init(&robot.main_loop);
 143
 144         /* FSM initialization */
 145         fsm_init(&robot.fsm.main, "MAIN", &robot.main_loop);
 146         fsm_init(&robot.fsm.motion, "\tmot", &robot.main_loop);
 147         fsm_init(&robot.fsm.act, "\tACT", &robot.main_loop);
 148         robot.fsm.main.transition_callback = trans_callback;
 149         robot.fsm.act.transition_callback = trans_callback;
 150         robot.fsm.motion.transition_callback = trans_callback;
 151
 152         robot.team_color = RED;
 153
 154         if (robot.team_color == RED) {
 155                 ul_loginf("We are RED!\n");
 156         } else {
 157                 ul_loginf("We are BLUE!\n");
 158         }
 159
 160         robot_set_est_pos_trans(ROBOT_START_X_M, ROBOT_START_Y_M, DEG2RAD(ROBOT_START_ANGLE_DEG));
 161
 162         robot.ignore_hokuyo = false;
 163         robot.map = ShmapInit(1);
 164         fill_in_known_areas_in_map();
 165
 166         signal(SIGINT, int_handler);
 167         signal(SIGTERM, int_handler);
 168         block_signals();
 169
 170         /* initial values */
 171         robot.orte.motion_speed.left = 0;
 172         robot.orte.motion_speed.right = 0;
 173
 174         robot.orte.pwr_ctrl.voltage33 = 1;
 175         robot.orte.pwr_ctrl.voltage50 = 1;
 176         robot.orte.pwr_ctrl.voltage80 = 1;
 177
 178         robot.orte.camera_control.on = true;
 179
 180         robot.fsm.motion.state = &fsm_state_motion_init;
 181
 182         /* Only activate display if it is configured */
 183         /* FIXME: display
 184         robot.sercom = uoled_init(serial_comm);
 185         if (strcmp(robot.sercom->devname, "/dev/null") != 0)
 186                 robot.fsm.display.state = &fsm_state_disp_init;
 187         */
 188
 189         robot.obstacle_avoidance_enabled = true;
 190         robot.use_back_bumpers = true;
 191         robot.use_left_bumper = true;
 192         robot.use_right_bumper = true;
 193         robot.start_state = POWER_ON;
 194         robot.check_turn_safety = true;
 195
 196         /* init ORTE domain, create publishers, subscribers, .. */
 197         rv = robot_init_orte();
 198         act_init(&robot.orte);
 199
 200         return rv;
 201 }
 202
 203 /**
 204  * Starts the robot FSMs and threads.
 205  *
 206  * @return 0
 207  */
 208 int robot_start()
 209 {
 210         int rv = 0;
 211
 212         pthread_attr_t tattr;
 213         struct sched_param param;
 214         pthread_t thr_obstacle_forgeting;
 215         int ret;
 216
 217         ret = motion_control_init();
 218         if(ret) {
 219                 perror("motion_control_init");
 220                 robot_exit();
 221         }
 222
 223
 224         /* Obstacle forgeting thread */
 225         pthread_attr_init (&tattr);
 226         pthread_attr_getschedparam (&tattr, &param);
 227         pthread_attr_getschedparam (&tattr, &param);
 228         pthread_attr_setschedpolicy(&tattr, SCHED_FIFO);
 229         param.sched_priority = OBST_FORGETING_PRIO;
 230         rv = pthread_attr_setschedparam (&tattr, &param);
 231         if (rv) {
 232                 perror("robot_start: pthread_attr_setschedparam()");
 233                 goto err;
 234         }
 235         rv = pthread_create(&thr_obstacle_forgeting,
 236                             &tattr, thread_obstacle_forgeting, NULL);
 237         if (rv) {
 238                 perror("robot_start: pthread_create");
 239                 goto err;
 240         }
 241
 242         sem_init(&robot.start, 0, 0);
 243
 244         fsm_main_loop(&robot.main_loop);
 245
 246 err:
 247         return rv;
 248 }
 249
 250 /**
 251  * Signals all the robot threads to finish.
 252  */
 253 void robot_exit()
 254 {
 255         /* stop FSMs */
 256         fsm_exit(&robot.fsm.main);
 257         fsm_exit(&robot.fsm.motion);
 258         fsm_exit(&robot.fsm.act);
 259 }
 260
 261 /**
 262  * Stops the robot. All resources alocated by robot_init() or
 263  * robot_start() are dealocated here.
 264  */
 265 void robot_destroy()
 266 {
 267         motion_control_done();
 268
 269         // FIXME: set actuators to well defined position (FJ)
 270
 271         robottype_roboorte_destroy(&robot.orte);
 272
 273         fsm_destroy(&robot.fsm.main);
 274         fsm_destroy(&robot.fsm.motion);
 275         fsm_destroy(&robot.fsm.act);
 276         ShmapFree();
 277         ul_logdeb("robofsm: stop.\n");
 278 }
 279
 280 void robot_get_est_pos_trans(double *x, double *y, double *phi)
 281 {
 282         robot_get_est_pos(x, y, phi);
 283         *x = __trans_x(*x);
 284         *y = __trans_y(*y);
 285         *phi = __trans_ang(*phi);
 286 }
 287
 288 void robot_get_est_pos(double *x, double *y, double *phi)
 289 {
 290         if (robot.indep_odometry_works) {
 291                 ROBOT_LOCK(est_pos_indep_odo);
 292                 *x = robot.est_pos_indep_odo.x;
 293                 *y = robot.est_pos_indep_odo.y;
 294                 *phi = robot.est_pos_indep_odo.phi;
 295                 ROBOT_UNLOCK(est_pos_indep_odo);
 296         } else if (robot.odometry_works) {
 297                 ROBOT_LOCK(est_pos_odo);
 298                 *x = robot.est_pos_odo.x;
 299                 *y = robot.est_pos_odo.y;
 300                 *phi = robot.est_pos_odo.phi;
 301                 ROBOT_UNLOCK(est_pos_odo);
 302         } else {
 303                 ROBOT_LOCK(ref_pos);
 304                 *x = robot.ref_pos.x;
 305                 *y = robot.ref_pos.y;
 306                 *phi = robot.ref_pos.phi;
 307                 ROBOT_UNLOCK(ref_pos);
 308         }
 309 }