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         /*----- playground width 3.0 m and playground height 2.0 m -----*/
  62         /* Ignore other obstacles at edges */
  63         ShmapSetRectangleFlag(0.0, 0.0, 0.09, 2.0, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* left */
  64         ShmapSetRectangleFlag(0.0, 0.0, 3.0, 0.09, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* bottom */
  65         ShmapSetRectangleFlag(0.0, 1.91, 3.0, 2.0, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* top */
  66         ShmapSetRectangleFlag(2.91, 0.0, 3.0, 2.0, MAP_FLAG_IGNORE_OBST, 0); /* right */
  67
  68         /* Small walls that cannot be detected by hokuyo */
  69         ShmapSetRectangleFlag(0.0, 1.49, 0.39, 1.432, MAP_FLAG_WALL, 0);
  70         ShmapSetRectangleFlag(3.0, 1.49, 2.61, 1.432, MAP_FLAG_WALL, 0);
  71         ShmapSetRectangleFlag(0.325, 0.0, 0.38, 0.74, MAP_FLAG_WALL, 0);
  72         ShmapSetRectangleFlag(2.675, 0.0, 2.62, 0.74, MAP_FLAG_WALL, 0);
  73
  74         /* Palm tree */
  75         ShmapSetCircleFlag(1.5, 1.0, 0.075, MAP_FLAG_WALL, 0);
  76
  77         /* Totems */
  78         ShmapSetRectangleFlag(1.01, 0.91, 1.19, 1.09, MAP_FLAG_WALL, 0);
  79         ShmapSetRectangleFlag(1.81, 0.91, 1.99, 1.09, MAP_FLAG_WALL, 0);
  80 }
  81
  82 static void trans_callback(struct robo_fsm *fsm)
  83 {
  84         if (fsm == &robot.fsm.main) {
  85                 strncpy(robot.orte.fsm_main.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_main.state_name));
  86                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_main);
  87         } else if (fsm == &robot.fsm.motion) {
  88                 strncpy(robot.orte.fsm_motion.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_motion.state_name));
  89                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_motion);
  90         } else if (fsm == &robot.fsm.act) {
  91                 strncpy(robot.orte.fsm_act.state_name, fsm->state_name, sizeof(robot.orte.fsm_act.state_name));
  92                 ORTEPublicationSend(robot.orte.publication_fsm_act);
  93         }
  94
  95 }
  96
  97 /**
  98  * Initializes the robot.
  99  * Setup fields in robot structure, initializes FSMs and ORTE.
 100  *
 101  * @return 0
 102  */
 103 int robot_init()
 104 {
 105         int rv;
 106         pthread_mutexattr_t mattr;
 107
 108         rv = pthread_mutexattr_init(&mattr);
 109 #ifdef HAVE_PRIO_INHERIT
 110         rv = pthread_mutexattr_setprotocol(&mattr, PTHREAD_PRIO_INHERIT);
 111 #endif
 112         pthread_mutex_init(&robot.lock, &mattr);
 113         pthread_mutex_init(&robot.lock_ref_pos, &mattr);
 114         pthread_mutex_init(&robot.lock_est_pos_odo, &mattr);
 115         pthread_mutex_init(&robot.lock_est_pos_indep_odo, &mattr);
 116         pthread_mutex_init(&robot.lock_meas_angles, &mattr);
 117         pthread_mutex_init(&robot.lock_joy_data, &mattr);
 118         pthread_mutex_init(&robot.lock_disp, &mattr);
 119
 120         fsm_main_loop_init(&robot.main_loop);
 121
 122         /* FSM initialization */
 123         fsm_init(&robot.fsm.main, "MAIN", &robot.main_loop);
 124         fsm_init(&robot.fsm.motion, "\tmot", &robot.main_loop);
 125         fsm_init(&robot.fsm.act, "\tACT", &robot.main_loop);
 126         robot.fsm.main.transition_callback = trans_callback;
 127         robot.fsm.act.transition_callback = trans_callback;
 128         robot.fsm.motion.transition_callback = trans_callback;
 129
 130         robot.team_color = RED;
 131
 132         if (robot.team_color == RED) {
 133                 ul_loginf("We are RED!\n");
 134         } else {
 135                 ul_loginf("We are BLUE!\n");
 136         }
 137
 138         robot_set_est_pos_trans(ROBOT_START_X_M, ROBOT_START_Y_M, DEG2RAD(ROBOT_START_ANGLE_DEG));
 139
 140         robot.ignore_hokuyo = false;
 141         robot.map = ShmapInit(1);
 142         fill_in_known_areas_in_map();
 143
 144         signal(SIGINT, int_handler);
 145         signal(SIGTERM, int_handler);
 146         block_signals();
 147
 148         /* initial values */
 149         robot.orte.motion_speed.left = 0;
 150         robot.orte.motion_speed.right = 0;
 151
 152         robot.orte.pwr_ctrl.voltage33 = 1;
 153         robot.orte.pwr_ctrl.voltage50 = 1;
 154         robot.orte.pwr_ctrl.voltage80 = 1;
 155
 156         robot.orte.camera_control.on = true;
 157
 158         robot.fsm.motion.state = &fsm_state_motion_init;
 159
 160         /* Only activate display if it is configured */
 161         /* FIXME: display
 162         robot.sercom = uoled_init(serial_comm);
 163         if (strcmp(robot.sercom->devname, "/dev/null") != 0)
 164                 robot.fsm.display.state = &fsm_state_disp_init;
 165         */
 166
 167         robot.obstacle_avoidance_enabled = true;
 168         robot.use_back_bumpers = true;
 169         robot.use_left_bumper = true;
 170         robot.use_right_bumper = true;
 171         robot.start_state = POWER_ON;
 172         robot.check_turn_safety = true;
 173
 174         /* init ORTE domain, create publishers, subscribers, .. */
 175         rv = robot_init_orte();
 176         act_init(&robot.orte);
 177
 178         return rv;
 179 }
 180
 181 /**
 182  * Starts the robot FSMs and threads.
 183  *
 184  * @return 0
 185  */
 186 int robot_start()
 187 {
 188         int rv = 0;
 189
 190         pthread_attr_t tattr;
 191         struct sched_param param;
 192         pthread_t thr_obstacle_forgeting;
 193         int ret;
 194
 195         ret = motion_control_init();
 196         if(ret) {
 197                 perror("motion_control_init");
 198                 robot_exit();
 199         }
 200
 201
 202         /* Obstacle forgeting thread */
 203         pthread_attr_init (&tattr);
 204         pthread_attr_getschedparam (&tattr, &param);
 205         pthread_attr_getschedparam (&tattr, &param);
 206         pthread_attr_setschedpolicy(&tattr, SCHED_FIFO);
 207         param.sched_priority = OBST_FORGETING_PRIO;
 208         rv = pthread_attr_setschedparam (&tattr, &param);
 209         if (rv) {
 210                 perror("robot_start: pthread_attr_setschedparam()");
 211                 goto err;
 212         }
 213         rv = pthread_create(&thr_obstacle_forgeting,
 214                             &tattr, thread_obstacle_forgeting, NULL);
 215         if (rv) {
 216                 perror("robot_start: pthread_create");
 217                 goto err;
 218         }
 219
 220         sem_init(&robot.start, 0, 0);
 221
 222         fsm_main_loop(&robot.main_loop);
 223
 224 err:
 225         return rv;
 226 }
 227
 228 /**
 229  * Signals all the robot threads to finish.
 230  */
 231 void robot_exit()
 232 {
 233         /* stop FSMs */
 234         fsm_exit(&robot.fsm.main);
 235         fsm_exit(&robot.fsm.motion);
 236         fsm_exit(&robot.fsm.act);
 237 }
 238
 239 /**
 240  * Stops the robot. All resources alocated by robot_init() or
 241  * robot_start() are dealocated here.
 242  */
 243 void robot_destroy()
 244 {
 245         motion_control_done();
 246
 247         // FIXME: set actuators to well defined position (FJ)
 248
 249         robottype_roboorte_destroy(&robot.orte);
 250
 251         fsm_destroy(&robot.fsm.main);
 252         fsm_destroy(&robot.fsm.motion);
 253         fsm_destroy(&robot.fsm.act);
 254         ShmapFree();
 255         ul_logdeb("robofsm: stop.\n");
 256 }
 257
 258 void robot_get_est_pos_trans(double *x, double *y, double *phi)
 259 {
 260         robot_get_est_pos(x, y, phi);
 261         *x = __trans_x(*x);
 262         *y = __trans_y(*y);
 263         *phi = __trans_ang(*phi);
 264 }
 265
 266 void robot_get_est_pos(double *x, double *y, double *phi)
 267 {
 268         if (robot.indep_odometry_works) {
 269                 ROBOT_LOCK(est_pos_indep_odo);
 270                 *x = robot.est_pos_indep_odo.x;
 271                 *y = robot.est_pos_indep_odo.y;
 272                 *phi = robot.est_pos_indep_odo.phi;
 273                 ROBOT_UNLOCK(est_pos_indep_odo);
 274         } else if (robot.odometry_works) {
 275                 ROBOT_LOCK(est_pos_odo);
 276                 *x = robot.est_pos_odo.x;
 277                 *y = robot.est_pos_odo.y;
 278                 *phi = robot.est_pos_odo.phi;
 279                 ROBOT_UNLOCK(est_pos_odo);
 280         } else {
 281                 ROBOT_LOCK(ref_pos);
 282                 *x = robot.ref_pos.x;
 283                 *y = robot.ref_pos.y;
 284                 *phi = robot.ref_pos.phi;
 285                 ROBOT_UNLOCK(ref_pos);
 286         }
 287 }