基于STM32F103控制舵机仿真简单二轴机器人逆运动学（20220615完成正在处理三轴）-Toy模板网

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概述：

本项目基于正点原子精英(stm32f103zet6) 控制小舵机模拟二轴机器人逆运动学控制。

概述：

1. 我的问题总结

2.stm32控制部分与机械部分

2.1 对于二轴机器人设计

2.2 stm32 输出 pwm

2.3 舵机控制

3.正运动学

3.1 D-H建模下对姿态的描述

4.逆运动学

4.1 几何解法

4.2 代数解法

4.3 多重解下的选择方式

5.线性运动的展示

1. 我的问题总结

1. 舵机的运动范围有限仅仅为（0°-180°）。

2. 定时器给舵机的PWM为整数（即TIMX->CRR需要是整数）导致机械臂走直线容易是锯齿状。

3. 如何在多重解下选择（知道原理，不知道如何操作）。

2.stm32控制部分与机械部分

基于STM32F103控制舵机仿真简单二轴机器人逆运动学（20220615完成正在处理三轴）

2.1 对于二轴机器人设计

为了便于计算和验证让 l1和l2均等于100mm 让二轴机械臂绕Z轴主动建立坐标系。

2.2 stm32 输出 pwm

我用了TIM3的OC2和OC3通道输出两种PWM输出。

//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc){  
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OC3InitStructure;


	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);	//使能定时器3时钟
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIOB和AFIO复用功能模块时钟
	
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射  TIM3_CH2->PB5	TIM3_CH3->PB0  
	

   //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形	GPIOB.5
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO

	//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH1的PWM脉冲波形	GPIOB.0
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //TIM_CH1
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
	
	
	
   //初始化TIM3
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); 
	

	
	
	
	//初始化TIM3 Channel2 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
	TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2
    
    //初始化TIM3 Channel3 PWM模式
    TIM_OC3InitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1
 	TIM_OC3InitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
	TIM_OC3InitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//输出极性:TIM输出比较极性高
	TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OC3InitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC1


	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
	TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
	
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3

}

TIM_SetCompare3(TIM3,500);
TIM_SetCompare2(TIM3,500);

则可以控制TM3通道3和通道2的的PWM输出。

2.3 舵机控制

因为部分重映射了所以PWM输出的是OC2 ~ PB5 OC3 ~ PB0

void Servos_Setang(u8 servos, uint16_t ang){
	
		if(ang < 0)	ang = 0;
		if(ang > 180)	ang = 180;
		if(servos == 1){
			TIM_SetCompare3(TIM3,500 + 14*ang); 
		}
		else if(servos == 2){
			TIM_SetCompare2(TIM3,500 + 14*ang); 
		}

}