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 + green area */
  79         ShmapSetRectangleFlag(0, 0, 0.45, PLAYGROUND_HEIGHT_M, MAP_FLAG_WALL, 0);
  80         ShmapSetRectangleFlag(2.55, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M, PLAYGROUND_HEIGHT_M, MAP_FLAG_WALL, 0);
  81
  82         /* protected blocs */
  83         ShmapSetRectangleFlag(0, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M, 0.4, MAP_FLAG_WALL, 0);
  84
  85         /* plan trajectory on */
  86
  87         /* playing area walls */
  88 //      ShmapSetRectangleFlag(0, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M, 0.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  89 //      ShmapSetRectangleFlag(PLAYGROUND_WIDTH_M, 0, PLAYGROUND_WIDTH_M - 0.1, PLAYGROUND_HEIGHT_M, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  90 //      ShmapSetRectangleFlag(0 ,PLAYGROUND_HEIGHT_M, PLAYGROUND_WIDTH_M, PLAYGROUND_HEIGHT_M - 0.1, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  91 //      ShmapSetRectangleFlag(0 , 0, 0.1, PLAYGROUND_HEIGHT_M, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0);
  92 }
  93
  94 static void trans_callback(struct robo_fsm *fsm)
  95 {
  96         if (fsm == &robot.fsm.main) {
  97                 strncpy(robot.orte.fsm_main.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_main.state_name));
  98                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_main);
  99         } else if (fsm == &robot.fsm.motion) {
 100                 strncpy(robot.orte.fsm_motion.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_motion.state_name));
 101                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_motion);
 102         } else if (fsm == &robot.fsm.act) {
 103                 strncpy(robot.orte.fsm_act.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_act.state_name));
 104                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_act);
 105         }
 106
 107 }
 108
 109 /**
 110  * Initializes the robot.
 111  * Setup fields in robot structure, initializes FSMs and ORTE.
 112  *
 113  * @return 0
 114  */
 115 int robot_init()
 116 {
 117         int rv;
 118         pthread_mutexattr_t mattr;
 119
 120         rv = pthread_mutexattr_init(&mattr);
 121 #ifdef HAVE_PRIO_INHERIT
 122         rv = pthread_mutexattr_setprotocol(&mattr, PTHREAD_PRIO_INHERIT);
 123 #endif
 124         pthread_mutex_init(&robot.lock, &mattr);
 125         pthread_mutex_init(&robot.lock_ref_pos, &mattr);
 126         pthread_mutex_init(&robot.lock_est_pos_odo, &mattr);
 127         pthread_mutex_init(&robot.lock_est_pos_indep_odo, &mattr);
 128         pthread_mutex_init(&robot.lock_meas_angles, &mattr);
 129         pthread_mutex_init(&robot.lock_joy_data, &mattr);
 130         pthread_mutex_init(&robot.lock_disp, &mattr);
 131
 132         fsm_main_loop_init(&robot.main_loop);
 133
 134         /* FSM initialization */
 135         fsm_init(&robot.fsm.main, "MAIN", &robot.main_loop);
 136         fsm_init(&robot.fsm.motion, "\tmot", &robot.main_loop);
 137         fsm_init(&robot.fsm.act, "\tACT", &robot.main_loop);
 138         robot.fsm.main.transition_callback = trans_callback;
 139         robot.fsm.act.transition_callback = trans_callback;
 140         robot.fsm.motion.transition_callback = trans_callback;
 141
 142         robot.team_color = RED;
 143
 144         if (robot.team_color == RED) {
 145                 ul_loginf("We are RED!\n");
 146         } else {
 147                 ul_loginf("We are BLUE!\n");
 148         }
 149
 150         robot_set_est_pos_trans(ROBOT_START_X_M, ROBOT_START_Y_M, DEG2RAD(ROBOT_START_ANGLE_DEG));
 151
 152         robot.ignore_hokuyo = false;
 153         robot.map = ShmapInit(1);
 154         fill_in_known_areas_in_map();
 155
 156         signal(SIGINT, int_handler);
 157         signal(SIGTERM, int_handler);
 158         block_signals();
 159
 160         /* initial values */
 161         robot.orte.motion_speed.left = 0;
 162         robot.orte.motion_speed.right = 0;
 163
 164         robot.orte.pwr_ctrl.voltage33 = 1;
 165         robot.orte.pwr_ctrl.voltage50 = 1;
 166         robot.orte.pwr_ctrl.voltage80 = 1;
 167
 168         robot.orte.camera_control.on = true;
 169
 170         robot.fsm.motion.state = &fsm_state_motion_init;
 171
 172         /* Only activate display if it is configured */
 173         /* FIXME: display
 174         robot.sercom = uoled_init(serial_comm);
 175         if (strcmp(robot.sercom->devname, "/dev/null") != 0)
 176                 robot.fsm.display.state = &fsm_state_disp_init;
 177         */
 178
 179         robot.obstacle_avoidance_enabled = true;
 180         robot.use_back_bumpers = true;
 181         robot.use_left_bumper = true;
 182         robot.use_right_bumper = true;
 183         robot.start_state = POWER_ON;
 184         robot.check_turn_safety = true;
 185
 186         /* init ORTE domain, create publishers, subscribers, .. */
 187         rv = robot_init_orte();
 188         act_init(&robot.orte);
 189
 190         return rv;
 191 }
 192
 193 /**
 194  * Starts the robot FSMs and threads.
 195  *
 196  * @return 0
 197  */
 198 int robot_start()
 199 {
 200         int rv = 0;
 201
 202         pthread_attr_t tattr;
 203         struct sched_param param;
 204         pthread_t thr_obstacle_forgeting;
 205         int ret;
 206
 207         ret = motion_control_init();
 208         if(ret) {
 209                 perror("motion_control_init");
 210                 robot_exit();
 211         }
 212
 213
 214         /* Obstacle forgeting thread */
 215         pthread_attr_init (&tattr);
 216         pthread_attr_getschedparam (&tattr, &param);
 217         pthread_attr_getschedparam (&tattr, &param);
 218         pthread_attr_setschedpolicy(&tattr, SCHED_FIFO);
 219         param.sched_priority = OBST_FORGETING_PRIO;
 220         rv = pthread_attr_setschedparam (&tattr, &param);
 221         if (rv) {
 222                 perror("robot_start: pthread_attr_setschedparam()");
 223                 goto err;
 224         }
 225         rv = pthread_create(&thr_obstacle_forgeting,
 226                             &tattr, thread_obstacle_forgeting, NULL);
 227         if (rv) {
 228                 perror("robot_start: pthread_create");
 229                 goto err;
 230         }
 231
 232         sem_init(&robot.start, 0, 0);
 233
 234         fsm_main_loop(&robot.main_loop);
 235
 236 err:
 237         return rv;
 238 }
 239
 240 /**
 241  * Signals all the robot threads to finish.
 242  */
 243 void robot_exit()
 244 {
 245         /* stop FSMs */
 246         fsm_exit(&robot.fsm.main);
 247         fsm_exit(&robot.fsm.motion);
 248         fsm_exit(&robot.fsm.act);
 249 }
 250
 251 /**
 252  * Stops the robot. All resources alocated by robot_init() or
 253  * robot_start() are dealocated here.
 254  */
 255 void robot_destroy()
 256 {
 257         motion_control_done();
 258
 259         // FIXME: set actuators to well defined position (FJ)
 260
 261         robottype_roboorte_destroy(&robot.orte);
 262
 263         fsm_destroy(&robot.fsm.main);
 264         fsm_destroy(&robot.fsm.motion);
 265         fsm_destroy(&robot.fsm.act);
 266         ShmapFree();
 267         ul_logdeb("robofsm: stop.\n");
 268 }
 269
 270 void robot_get_est_pos_trans(double *x, double *y, double *phi)
 271 {
 272         robot_get_est_pos(x, y, phi);
 273         *x = __trans_x(*x);
 274         *y = __trans_y(*y);
 275         *phi = __trans_ang(*phi);
 276 }
 277
 278 void robot_get_est_pos(double *x, double *y, double *phi)
 279 {
 280         if (robot.indep_odometry_works) {
 281                 ROBOT_LOCK(est_pos_indep_odo);
 282                 *x = robot.est_pos_indep_odo.x;
 283                 *y = robot.est_pos_indep_odo.y;
 284                 *phi = robot.est_pos_indep_odo.phi;
 285                 ROBOT_UNLOCK(est_pos_indep_odo);
 286         } else if (robot.odometry_works) {
 287                 ROBOT_LOCK(est_pos_odo);
 288                 *x = robot.est_pos_odo.x;
 289                 *y = robot.est_pos_odo.y;
 290                 *phi = robot.est_pos_odo.phi;
 291                 ROBOT_UNLOCK(est_pos_odo);
 292         } else {
 293                 ROBOT_LOCK(ref_pos);
 294                 *x = robot.ref_pos.x;
 295                 *y = robot.ref_pos.y;
 296                 *phi = robot.ref_pos.phi;
 297                 ROBOT_UNLOCK(ref_pos);
 298         }
 299 }