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         /* protected bloc left */
  83         ShmapSetRectangleFlag(0.45, 0, 1.15, 0.12, MAP_FLAG_WALL, 0);
  84         ShmapSetRectangleFlag(0.45, 0.12, 0.472, 0.25, MAP_FLAG_WALL, 0);
  85         ShmapSetRectangleFlag(1.128, 0.12, 1.15, 0.25, MAP_FLAG_WALL, 0);
  86
  87         /* protected bloc right */
  88         ShmapSetRectangleFlag(1.85, 0, 2.55, 0.12, MAP_FLAG_WALL, 0);
  89         ShmapSetRectangleFlag(1.85, 0.12, 1.872, 0.25, MAP_FLAG_WALL, 0);
  90         ShmapSetRectangleFlag(2.528, 0.12, 2.55, 0.25, MAP_FLAG_WALL, 0);
  91
  92         /* playing area walls */
  93         ShmapSetRectangleFlag(0, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M, 0.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  94         ShmapSetRectangleFlag(PLAYGROUND_WIDTH_M, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M - 0.1, PLAYGROUND_HEIGHT_M, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  95         ShmapSetRectangleFlag(0 ,PLAYGROUND_HEIGHT_M, PLAYGROUND_WIDTH_M, PLAYGROUND_HEIGHT_M - 0.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  96         ShmapSetRectangleFlag(0 , 0, 0.1, PLAYGROUND_HEIGHT_M, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  97 }
  98
  99 static void trans_callback(struct robo_fsm *fsm)
 100 {
 101         if (fsm == &robot.fsm.main) {
 102                 strncpy(robot.orte.fsm_main.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_main.state_name));
 103                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_main);
 104         } else if (fsm == &robot.fsm.motion) {
 105                 strncpy(robot.orte.fsm_motion.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_motion.state_name));
 106                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_motion);
 107         } else if (fsm == &robot.fsm.act) {
 108                 strncpy(robot.orte.fsm_act.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_act.state_name));
 109                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_act);
 110         }
 111
 112 }
 113
 114 /**
 115  * Initializes the robot.
 116  * Setup fields in robot structure, initializes FSMs and ORTE.
 117  *
 118  * @return 0
 119  */
 120 int robot_init()
 121 {
 122         int rv;
 123         pthread_mutexattr_t mattr;
 124
 125         rv = pthread_mutexattr_init(&mattr);
 126 #ifdef HAVE_PRIO_INHERIT
 127         rv = pthread_mutexattr_setprotocol(&mattr, PTHREAD_PRIO_INHERIT);
 128 #endif
 129         pthread_mutex_init(&robot.lock, &mattr);
 130         pthread_mutex_init(&robot.lock_ref_pos, &mattr);
 131         pthread_mutex_init(&robot.lock_est_pos_odo, &mattr);
 132         pthread_mutex_init(&robot.lock_est_pos_indep_odo, &mattr);
 133         pthread_mutex_init(&robot.lock_meas_angles, &mattr);
 134         pthread_mutex_init(&robot.lock_joy_data, &mattr);
 135         pthread_mutex_init(&robot.lock_disp, &mattr);
 136
 137         fsm_main_loop_init(&robot.main_loop);
 138
 139         /* FSM initialization */
 140         fsm_init(&robot.fsm.main, "MAIN", &robot.main_loop);
 141         fsm_init(&robot.fsm.motion, "\tmot", &robot.main_loop);
 142         fsm_init(&robot.fsm.act, "\tACT", &robot.main_loop);
 143         robot.fsm.main.transition_callback = trans_callback;
 144         robot.fsm.act.transition_callback = trans_callback;
 145         robot.fsm.motion.transition_callback = trans_callback;
 146
 147         robot.team_color = RED;
 148
 149         if (robot.team_color == RED) {
 150                 ul_loginf("We are RED!\n");
 151         } else {
 152                 ul_loginf("We are BLUE!\n");
 153         }
 154
 155         robot_set_est_pos_trans(1, 1, DEG2RAD(0));
 156
 157         robot.ignore_hokuyo = false;
 158         robot.map = ShmapInit(1);
 159         fill_in_known_areas_in_map();
 160
 161         signal(SIGINT, int_handler);
 162         signal(SIGTERM, int_handler);
 163         block_signals();
 164
 165         /* initial values */
 166         robot.orte.motion_speed.left = 0;
 167         robot.orte.motion_speed.right = 0;
 168
 169         robot.orte.pwr_ctrl.voltage33 = 1;
 170         robot.orte.pwr_ctrl.voltage50 = 1;
 171         robot.orte.pwr_ctrl.voltage80 = 1;
 172
 173         robot.orte.camera_control.on = true;
 174
 175         robot.fsm.motion.state = &fsm_state_motion_init;
 176
 177         /* Only activate display if it is configured */
 178         /* FIXME: display
 179         robot.sercom = uoled_init(serial_comm);
 180         if (strcmp(robot.sercom->devname, "/dev/null") != 0)
 181                 robot.fsm.display.state = &fsm_state_disp_init;
 182         */
 183
 184         robot.obstacle_avoidance_enabled = true;
 185         robot.use_back_bumpers = true;
 186         robot.use_left_bumper = true;
 187         robot.use_right_bumper = true;
 188         robot.start_state = POWER_ON;
 189         robot.check_turn_safety = true;
 190
 191         /* init ORTE domain, create publishers, subscribers, .. */
 192         rv = robot_init_orte();
 193         act_init(&robot.orte);
 194
 195         return rv;
 196 }
 197
 198 /**
 199  * Starts the robot FSMs and threads.
 200  *
 201  * @return 0
 202  */
 203 int robot_start()
 204 {
 205         int rv = 0;
 206
 207         pthread_attr_t tattr;
 208         struct sched_param param;
 209         pthread_t thr_obstacle_forgeting;
 210         int ret;
 211
 212         ret = motion_control_init();
 213         if(ret) {
 214                 perror("motion_control_init");
 215                 robot_exit();
 216         }
 217
 218
 219         /* Obstacle forgeting thread */
 220         pthread_attr_init (&tattr);
 221         pthread_attr_getschedparam (&tattr, &param);
 222         pthread_attr_getschedparam (&tattr, &param);
 223         pthread_attr_setschedpolicy(&tattr, SCHED_FIFO);
 224         param.sched_priority = OBST_FORGETING_PRIO;
 225         rv = pthread_attr_setschedparam (&tattr, &param);
 226         if (rv) {
 227                 perror("robot_start: pthread_attr_setschedparam()");
 228                 goto err;
 229         }
 230         rv = pthread_create(&thr_obstacle_forgeting,
 231                             &tattr, thread_obstacle_forgeting, NULL);
 232         if (rv) {
 233                 perror("robot_start: pthread_create");
 234                 goto err;
 235         }
 236
 237         sem_init(&robot.start, 0, 0);
 238
 239         fsm_main_loop(&robot.main_loop);
 240
 241 err:
 242         return rv;
 243 }
 244
 245 /**
 246  * Signals all the robot threads to finish.
 247  */
 248 void robot_exit()
 249 {
 250         /* stop FSMs */
 251         fsm_exit(&robot.fsm.main);
 252         fsm_exit(&robot.fsm.motion);
 253         fsm_exit(&robot.fsm.act);
 254 }
 255
 256 /**
 257  * Stops the robot. All resources alocated by robot_init() or
 258  * robot_start() are dealocated here.
 259  */
 260 void robot_destroy()
 261 {
 262         motion_control_done();
 263
 264         // FIXME: set actuators to well defined position (FJ)
 265
 266         robottype_roboorte_destroy(&robot.orte);
 267
 268         fsm_destroy(&robot.fsm.main);
 269         fsm_destroy(&robot.fsm.motion);
 270         fsm_destroy(&robot.fsm.act);
 271         ShmapFree();
 272         ul_logdeb("robofsm: stop.\n");
 273 }
 274
 275 void robot_get_est_pos_trans(double *x, double *y, double *phi)
 276 {
 277         robot_get_est_pos(x, y, phi);
 278         *x = __trans_x(*x);
 279         *y = __trans_y(*y);
 280         *phi = __trans_ang(*phi);
 281 }
 282
 283 void robot_get_est_pos(double *x, double *y, double *phi)
 284 {
 285         if (robot.indep_odometry_works) {
 286                 ROBOT_LOCK(est_pos_indep_odo);
 287                 *x = robot.est_pos_indep_odo.x;
 288                 *y = robot.est_pos_indep_odo.y;
 289                 *phi = robot.est_pos_indep_odo.phi;
 290                 ROBOT_UNLOCK(est_pos_indep_odo);
 291         } else if (robot.odometry_works) {
 292                 ROBOT_LOCK(est_pos_odo);
 293                 *x = robot.est_pos_odo.x;
 294                 *y = robot.est_pos_odo.y;
 295                 *phi = robot.est_pos_odo.phi;
 296                 ROBOT_UNLOCK(est_pos_odo);
 297         } else {
 298                 ROBOT_LOCK(ref_pos);
 299                 *x = robot.ref_pos.x;
 300                 *y = robot.ref_pos.y;
 301                 *phi = robot.ref_pos.phi;
 302                 ROBOT_UNLOCK(ref_pos);
 303         }
 304 }