#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include "livox_lidar_api.h" #include "livox_lidar_def.h" // Global flag for signal handling volatile std::sig_atomic_t g_running = 1; void signalHandler(int signum) { (void)signum; g_running = 0; } // Modbus RTU CRC16 calculation uint16_t calcCRC16(const uint8_t *data, size_t len) { uint16_t crc = 0xFFFF; for (size_t i = 0; i < len; ++i) { crc ^= data[i]; for (int j = 0; j < 8; ++j) { if (crc & 0x0001) { crc >>= 1; crc ^= 0xA001; } else { crc >>= 1; } } } return crc; } class SerialPort { private: int fd_; std::string port_name_; public: SerialPort() : fd_(-1) {} ~SerialPort() { closePort(); } bool openPort(const std::string &port_name, int baudrate = 115200) { port_name_ = port_name; fd_ = open(port_name.c_str(), O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); if (fd_ < 0) { std::cerr << "[오류] C++ 포트 열기 실패: " << port_name << std::endl; return false; } fcntl(fd_, F_SETFL, 0); struct termios options; tcgetattr(fd_, &options); speed_t speed = B115200; switch (baudrate) { case 9600: speed = B9600; break; case 19200: speed = B19200; break; case 38400: speed = B38400; break; case 57600: speed = B57600; break; default: speed = B115200; break; } cfsetispeed(&options, speed); cfsetospeed(&options, speed); options.c_cflag &= ~PARENB; // No parity options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 1 stop bit options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_cflag |= CS8; // 8 data bits options.c_cflag &= ~CRTSCTS; // No hardware flow control options.c_cflag |= CREAD | CLOCAL; options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY | IGNBRK | BRKINT | PARMRK | ISTRIP | INLCR | IGNCR | ICRNL); options.c_oflag &= ~OPOST; options.c_cc[VMIN] = 0; options.c_cc[VTIME] = 1; // 0.1s timeout tcsetattr(fd_, TCSANOW, &options); tcflush(fd_, TCIOFLUSH); return true; } void closePort() { if (fd_ >= 0) { close(fd_); fd_ = -1; } } bool writeReg(uint8_t slave, uint16_t reg, uint16_t val) { uint8_t pkt[8]; pkt[0] = slave; pkt[1] = 0x06; pkt[2] = (reg >> 8) & 0xFF; pkt[3] = reg & 0xFF; pkt[4] = (val >> 8) & 0xFF; pkt[5] = val & 0xFF; uint16_t crc = calcCRC16(pkt, 6); pkt[6] = crc & 0xFF; pkt[7] = (crc >> 8) & 0xFF; tcflush(fd_, TCIOFLUSH); ssize_t written = write(fd_, pkt, 8); if (written != 8) return false; if (slave == 0) return true; // Broadcast uint8_t rx_buf[8]; ssize_t rx_bytes = 0; auto start = std::chrono::steady_clock::now(); while (rx_bytes < 8) { ssize_t res = read(fd_, rx_buf + rx_bytes, 8 - rx_bytes); if (res > 0) rx_bytes += res; auto now = std::chrono::steady_clock::now(); if (std::chrono::duration_cast(now - start) .count() > 50) break; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds(500)); } if (rx_bytes != 8) return false; // CRC 검증: 손상된 응답을 정상으로 오인하지 않도록 확인 uint16_t resp_crc = calcCRC16(rx_buf, 6); uint16_t recv_crc = static_cast(rx_buf[6]) | (static_cast(rx_buf[7]) << 8); return resp_crc == recv_crc && rx_buf[0] == slave; } bool writeRegs(uint8_t slave, uint16_t reg, const std::vector &vals) { size_t count = vals.size(); size_t pkt_len = 7 + count * 2 + 2; std::vector pkt(pkt_len); pkt[0] = slave; pkt[1] = 0x10; pkt[2] = (reg >> 8) & 0xFF; pkt[3] = reg & 0xFF; pkt[4] = (count >> 8) & 0xFF; pkt[5] = count & 0xFF; pkt[6] = static_cast(count * 2); for (size_t i = 0; i < count; ++i) { pkt[7 + i * 2] = (vals[i] >> 8) & 0xFF; pkt[8 + i * 2] = vals[i] & 0xFF; } uint16_t crc = calcCRC16(pkt.data(), pkt_len - 2); pkt[pkt_len - 2] = crc & 0xFF; pkt[pkt_len - 1] = (crc >> 8) & 0xFF; tcflush(fd_, TCIOFLUSH); ssize_t written = write(fd_, pkt.data(), pkt_len); if (written != static_cast(pkt_len)) return false; if (slave == 0) return true; uint8_t rx_buf[8]; ssize_t rx_bytes = 0; auto start = std::chrono::steady_clock::now(); while (rx_bytes < 8) { ssize_t res = read(fd_, rx_buf + rx_bytes, 8 - rx_bytes); if (res > 0) rx_bytes += res; auto now = std::chrono::steady_clock::now(); if (std::chrono::duration_cast(now - start) .count() > 50) break; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds(500)); } if (rx_bytes != 8) return false; uint16_t resp_crc = calcCRC16(rx_buf, 6); uint16_t recv_crc = static_cast(rx_buf[6]) | (static_cast(rx_buf[7]) << 8); return resp_crc == recv_crc && rx_buf[0] == slave; } bool readRegs(uint8_t slave, uint16_t reg, uint16_t count, std::vector &out_vals) { uint8_t pkt[8]; pkt[0] = slave; pkt[1] = 0x03; pkt[2] = (reg >> 8) & 0xFF; pkt[3] = reg & 0xFF; pkt[4] = (count >> 8) & 0xFF; pkt[5] = count & 0xFF; uint16_t crc = calcCRC16(pkt, 6); pkt[6] = crc & 0xFF; pkt[7] = (crc >> 8) & 0xFF; tcflush(fd_, TCIOFLUSH); if (write(fd_, pkt, 8) != 8) return false; size_t expected_bytes = 5 + count * 2; std::vector rx_buf(expected_bytes); size_t rx_bytes = 0; auto start = std::chrono::steady_clock::now(); while (rx_bytes < expected_bytes) { ssize_t res = read(fd_, rx_buf.data() + rx_bytes, expected_bytes - rx_bytes); if (res > 0) rx_bytes += res; auto now = std::chrono::steady_clock::now(); // 15ms -> 25ms: 100Hz(10ms 주기) 루프 내에서 응답을 안정적으로 받기 위한 // 여유 확보 if (std::chrono::duration_cast(now - start) .count() > 25) break; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds(100)); } if (rx_bytes == expected_bytes && rx_buf[0] == slave && rx_buf[1] == 0x03) { // CRC 검증 추가: 노이즈로 손상된 응답을 정상 데이터로 오인하지 않도록 // 방지 uint16_t resp_crc = calcCRC16(rx_buf.data(), expected_bytes - 2); uint16_t recv_crc = static_cast(rx_buf[expected_bytes - 2]) | (static_cast(rx_buf[expected_bytes - 1]) << 8); if (resp_crc != recv_crc) return false; out_vals.resize(count); for (uint16_t i = 0; i < count; ++i) { out_vals[i] = (static_cast(rx_buf[3 + i * 2]) << 8) | rx_buf[4 + i * 2]; } return true; } return false; } }; class MotorDriver { private: SerialPort *port_; uint8_t slave_id_; public: MotorDriver(SerialPort *port, uint8_t slave_id) : port_(port), slave_id_(slave_id) {} bool initDriver(uint16_t acl_ms = 500, uint16_t dcl_ms = 500) { port_->writeReg(slave_id_, 0x200E, 0x0006); // Alarm clear std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(30)); port_->writeReg(slave_id_, 0x200E, 0x0007); // Disable std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(30)); port_->writeReg(slave_id_, 0x200D, 3); // Velocity mode std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(30)); port_->writeRegs(slave_id_, 0x2080, {acl_ms, acl_ms}); // Accel std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(30)); port_->writeRegs(slave_id_, 0x2082, {dcl_ms, dcl_ms}); // Decel std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(30)); port_->writeReg(slave_id_, 0x200E, 0x0008); // Enable std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(30)); setBrakes(true); return true; } void setBrakes(bool lock) { uint16_t val = lock ? 1 : 0; port_->writeReg(slave_id_, 0x201A, val); port_->writeReg(slave_id_, 0x201B, val); } void setRPMs(float l_rpm, float r_rpm) { int16_t l_val = static_cast(std::clamp(l_rpm, -3000.0f, 3000.0f)); int16_t r_val = static_cast(std::clamp(r_rpm, -3000.0f, 3000.0f)); port_->writeRegs( slave_id_, 0x2088, {static_cast(l_val), static_cast(r_val)}); } bool readFeedback(float &l_fb, float &r_fb, int32_t &l_tick, int32_t &r_tick, float &l_torque_a, float &r_torque_a, uint16_t &err_l, uint16_t &err_r) { std::vector regs; // 0x20A5~0x20AE 10레지스터 연속 읽기: 에러코드(0x20A5/0x20A6)부터 // 포지션 틱, RPM 피드백, 실제 토크(전류)까지 한 번의 통신으로 확보. // 무부하(공중에 뜬) 바퀴는 전류가 급격히 낮아지므로 슬립 진단에 사용, // 에러코드는 과전류/과부하 등 드라이버 알람 발생 시 원인 진단에 사용. if (port_->readRegs(slave_id_, 0x20A5, 10, regs)) { err_l = regs[0]; err_r = regs[1]; // 수정: uint32_t -> int32_t 캐스팅은 2의 보수 표현에서 안전하게 부호가 // 재해석됨. 기존의 "val - 0x100000000ULL" 방식은 uint64_t 승격 후 // int32_t로 축소 캐스팅하는 구현정의 동작(현실적으로는 대부분 동작하지만 // 명확성/이식성이 떨어짐)이라 제거함. uint32_t val_l = (static_cast(regs[2]) << 16) | regs[3]; l_tick = static_cast(val_l); uint32_t val_r = (static_cast(regs[4]) << 16) | regs[5]; r_tick = static_cast(val_r); int16_t vl = static_cast(regs[6]); int16_t vr = static_cast(regs[7]); l_fb = static_cast(vl) * 0.1f; // 0.1RPM 단위 -> RPM r_fb = static_cast(vr) * 0.1f; int16_t tl = static_cast(regs[8]); int16_t tr = static_cast(regs[9]); l_torque_a = static_cast(tl) * 0.1f; // 0.1A 단위 -> A r_torque_a = static_cast(tr) * 0.1f; return true; } return false; } // 정격전류(0x2033/0x2063)·최대전류(0x2034/0x2064) 실측 조회. 채널당 // 2레지스터씩 떨어져 있어 L/R 두 번 읽음(설정값이라 시작 시 1회만 조회). bool readCurrentLimits(uint16_t &rated_l, uint16_t &max_l, uint16_t &rated_r, uint16_t &max_r) { std::vector regs_l, regs_r; if (!port_->readRegs(slave_id_, 0x2033, 2, regs_l)) return false; if (!port_->readRegs(slave_id_, 0x2063, 2, regs_r)) return false; rated_l = regs_l[0]; max_l = regs_l[1]; rated_r = regs_r[0]; max_r = regs_r[1]; return true; } // 최대전류(0x2034/0x2064)를 좌/우 동일 값으로 설정. 단위 0.1A. void setMaxCurrent(uint16_t max_current_01a) { port_->writeReg(slave_id_, 0x2034, max_current_01a); port_->writeReg(slave_id_, 0x2064, max_current_01a); } }; // 드라이버 에러코드(0x20A5/0x20A6) 비트마스크를 사람이 읽을 수 있는 설명으로 변환 std::string decodeDriverError(uint16_t code) { if (code == 0) return ""; std::string s; auto add = [&](uint16_t bit, const char *name) { if (code & bit) { if (!s.empty()) s += "+"; s += name; } }; add(0x0001, "과전압"); add(0x0002, "저전압"); add(0x0004, "과전류"); add(0x0008, "과부하"); add(0x0010, "전류이상(예약)"); add(0x0020, "엔코더오차"); add(0x0040, "속도이상(예약)"); add(0x0080, "기준전압오류"); add(0x0100, "EEPROM오류"); add(0x0200, "홀센서오류"); add(0x0400, "모터과열"); add(0x0800, "엔코더오류"); add(0x2000, "속도설정오류"); if (s.empty()) { char buf[32]; snprintf(buf, sizeof(buf), "알수없음(0x%04X)", code); s = buf; } return s; } // ----------------------------------------------------------------------------- // Livox Mid-360S Single LiDAR Obstacle Detection & Avoidance Class // ----------------------------------------------------------------------------- struct ObstacleStatus { float min_dist_front = 999.0f; // m float min_dist_rear = 999.0f; // m float min_dist_left = 999.0f; // m float min_dist_right = 999.0f; // m bool connected = false; std::chrono::steady_clock::time_point last_update; }; class LidarObstacleDetector { private: std::string config_path_; std::atomic initialized_{false}; std::mutex status_mutex_; ObstacleStatus status_; // Filtering & ROI parameters float min_z_ = -0.40f; // m (Z axis relative to LiDAR after tilt rotation) float max_z_ = 0.80f; // m float min_r_ = 0.15f; // m (blind spot / chassis) float max_r_ = 3.50f; // m (max range) float robot_half_width_ = 0.255f; // m (robot width 0.410m / 2 + 0.05m margin = 0.255m) float pitch_deg_ = 17.0f; // deg (LiDAR downward tilt angle) float lidar_height_ = 0.460f; // m (LiDAR height above ground) float lidar_x_offset_ = 0.250f; // m (LiDAR forward offset 250mm from robot center) float cos_pitch_ = std::cos(17.0f * 3.14159265f / 180.0f); float sin_pitch_ = std::sin(17.0f * 3.14159265f / 180.0f); public: static LidarObstacleDetector *instance_; LidarObstacleDetector() { instance_ = this; } ~LidarObstacleDetector() { stop(); } void setParams(float min_z, float max_z, float robot_half_width, float pitch_deg = 17.0f, float lidar_height = 0.460f, float lidar_x_offset = 0.250f) { min_z_ = min_z; max_z_ = max_z; robot_half_width_ = robot_half_width; pitch_deg_ = pitch_deg; lidar_height_ = lidar_height; lidar_x_offset_ = lidar_x_offset; float pitch_rad = pitch_deg_ * 3.14159265358979323846f / 180.0f; cos_pitch_ = std::cos(pitch_rad); sin_pitch_ = std::sin(pitch_rad); } bool init(const std::string &config_path) { config_path_ = config_path; if (!LivoxLidarSdkInit(config_path_.c_str())) { std::cerr << "[경고] Livox Mid-360S SDK2 초기화 실패 (" << config_path_ << ")\n"; return false; } SetLivoxLidarPointCloudCallBack(PointCloudCallbackStatic, nullptr); SetLivoxLidarInfoChangeCallback(InfoChangeCallbackStatic, nullptr); initialized_ = true; std::cout << "[정보] Livox Mid-360S 라이다 수신 시작 (설정: " << config_path_ << ", 피치 기울임: " << pitch_deg_ << "도, 설치높이: " << lidar_height_ * 1000.0f << "mm, 전방 오프셋: " << lidar_x_offset_ * 1000.0f << "mm)\n"; return true; } void stop() { if (initialized_) { LivoxLidarSdkUninit(); initialized_ = false; std::cout << "[정보] Livox Mid-360S 라이다 수신기 종료.\n"; } } static void PointCloudCallbackStatic(const uint32_t handle, const uint8_t dev_type, LivoxLidarEthernetPacket *data, void *client_data) { (void)dev_type; (void)client_data; if (instance_) instance_->handlePointCloud(handle, data); } static void InfoChangeCallbackStatic(const uint32_t handle, const LivoxLidarInfo *info, void *client_data) { (void)client_data; if (!info) return; std::cout << "\n[라이다 연결 완료] Handle: " << handle << ", SN: " << info->sn << ", IP: " << info->lidar_ip << std::endl; SetLivoxLidarWorkMode(handle, kLivoxLidarNormal, nullptr, nullptr); } void handlePointCloud(uint32_t handle, LivoxLidarEthernetPacket *packet) { (void)handle; if (!packet) return; float curr_front = 999.0f; float curr_rear = 999.0f; float curr_left = 999.0f; float curr_right = 999.0f; auto parsePoint = [&](float raw_x, float raw_y, float raw_z) { // Apply 17 degree pitch rotation (LiDAR tilted downward towards ground) float x = raw_x * cos_pitch_ + raw_z * sin_pitch_; float y = raw_y; float z = -raw_x * sin_pitch_ + raw_z * cos_pitch_; if (z < min_z_ || z > max_z_) return; // Filter ground floor and ceiling float r = std::sqrt(x * x + y * y); if (r < min_r_ || r > max_r_) return; // Coordinate Frame: +X Forward, +Y Left, +Z Up // 1. Front Obstacle Zone if (x > 0.05f && std::abs(y) <= robot_half_width_) { if (x < curr_front) curr_front = x; } // 2. Rear Obstacle Zone else if (x < -0.05f && std::abs(y) <= robot_half_width_) { if (-x < curr_rear) curr_rear = -x; } // 3. Side Obstacle Zones (Front Lookahead window: X in [0.05m, 1.8m]) if (x > 0.05f && x < 1.8f) { if (y > 0.10f && y < 1.2f) { // Left Side float dist = std::sqrt(x * x + y * y); if (dist < curr_left) curr_left = dist; } else if (y < -0.10f && y > -1.2f) { // Right Side float dist = std::sqrt(x * x + y * y); if (dist < curr_right) curr_right = dist; } } }; if (packet->data_type == kLivoxLidarCartesianCoordinateHighData) { LivoxLidarCartesianHighRawPoint *pts = (LivoxLidarCartesianHighRawPoint *)packet->data; for (uint32_t i = 0; i < packet->dot_num; ++i) { parsePoint(pts[i].x / 1000.0f, pts[i].y / 1000.0f, pts[i].z / 1000.0f); } } else if (packet->data_type == kLivoxLidarCartesianCoordinateLowData) { LivoxLidarCartesianLowRawPoint *pts = (LivoxLidarCartesianLowRawPoint *)packet->data; for (uint32_t i = 0; i < packet->dot_num; ++i) { parsePoint(pts[i].x / 100.0f, pts[i].y / 100.0f, pts[i].z / 100.0f); } } std::lock_guard lock(status_mutex_); auto updateEMA = [](float &old_val, float new_val) { if (new_val < old_val) { old_val = new_val; // Fast response to approaching obstacles } else { old_val = old_val * 0.70f + new_val * 0.30f; // Smooth recovery } }; updateEMA(status_.min_dist_front, curr_front); updateEMA(status_.min_dist_rear, curr_rear); updateEMA(status_.min_dist_left, curr_left); updateEMA(status_.min_dist_right, curr_right); status_.connected = true; status_.last_update = std::chrono::steady_clock::now(); } ObstacleStatus getStatus() { std::lock_guard lock(status_mutex_); auto now = std::chrono::steady_clock::now(); if (std::chrono::duration_cast( now - status_.last_update) .count() > 800) { status_.connected = false; } return status_; } }; LidarObstacleDetector *LidarObstacleDetector::instance_ = nullptr; // ----------------------------------------------------------------------------- // RadioMaster Pocket + XR1 V1.0 RC 수신기 (USB-to-TTL 시리얼) 입력 모듈 // 실기 캡처로 확인한 실제 프로토콜: CRSF(Crossfire), 420000bps, 8N1. // 프레임: [0]=Sync(0xC8) [1]=Length [2]=FrameType [3..]=Payload [-1]=CRC8 // FrameType 0x16(RC_CHANNELS_PACKED)의 22바이트 payload에 16채널이 11비트씩 // 리틀엔디안으로 패킹되어 있다 (raw 172~1811 -> 1000~2000us로 선형 변환). // 참고: mac/mac_code (맥에서 정상 동작 확인된 레퍼런스 파이썬 스크립트)와 // 동일한 파싱 방식을 따른다 — 실측 결과 CRC8이 표준 DVB-S2(poly 0xD5) 값과 // 맞지 않아(송신기별 구현 차이로 추정) 레퍼런스와 동일하게 CRC는 검증하지 // 않고 Sync+Length 기반 프레이밍만 신뢰한다. // ----------------------------------------------------------------------------- #ifndef BOTHER #define BOTHER 0010000 // 커널 termbits.h: CBAUDEX와 동일값, 임의 보드레이트 지정용 #endif struct termios2 { // 의 커널 ABI와 동일 레이아웃 (glibc의 // struct termios와 이름 충돌을 피하기 위해 직접 선언). // 420000bps처럼 표준 B-상수가 없는 보드레이트를 // TCSETS2/BOTHER ioctl로 설정하기 위해 필요하다. tcflag_t c_iflag, c_oflag, c_cflag, c_lflag; cc_t c_line; cc_t c_cc[19]; speed_t c_ispeed, c_ospeed; }; struct RcConfig { std::string port = "/dev/ttyUSB0"; // 현재 고정 배선: RC 수신기(XR1) = ttyUSB0 int baud = 420000; // CRSF 표준 보드레이트 int ch_steer = 1; // CH1: 좌우 조향 int ch_throttle = 2; // CH2: 전후진 int ch_brake = 5; // CH5: 비상 브레이크 int ch_speed = 6; // CH6: 속도 모드 // 실기 캡처로 확인한 실측값 (좌 1005 ~ 중 1481~1503 ~ 우 2000) int steer_min = 1005, steer_center_lo = 1481, steer_center_hi = 1503, steer_max = 2000; // 실측값: 후진끝 1005 ~ 중 1500 ~ 전진끝 2000 (CH2는 값이 높을수록 전진 — // CH1과 반대 방향이라 아래 3.3 매핑 로직도 그에 맞춰 부호가 반대다) int throttle_min = 1005, throttle_center_lo = 1480, throttle_center_hi = 1520, throttle_max = 2000; int brake_threshold = 1500; // 이상이면 브레이크 ON int speed_threshold = 1500; // 이상이면 저속 모드 // CH1/CH2(연속 아날로그 스틱) 슬루레이트 한계: 메인 루프 한 틱(~10ms) // 사이에 raw 값이 이 이상 튀면 사람이 스틱으로 낼 수 없는 변화로 보고 // 손상된 프레임으로 간주해 버린다. CH5/CH6(스위치)는 원래 한 번에 크게 // 뛰는 게 정상이라 이 제한을 적용하지 않는다. int max_slew_per_tick = 200; float v_max_low = 0.3f; // m/s (CH6 저속 모드) float v_max_high = 1.5f; // m/s (CH6 고속 모드) int failsafe_timeout_ms = 200; // 이 시간 이상 신호 미수신 시 비상정지 }; class RcReceiver { public: explicit RcReceiver(const RcConfig &cfg) : cfg_(cfg) {} ~RcReceiver() { stop(); } void start() { running_ = true; thread_ = std::thread(&RcReceiver::run, this); } void stop() { running_ = false; if (thread_.joinable()) thread_.join(); closePort(); } // 채널 raw 값 조회. 아직 한 번도 수신하지 못했으면 false. bool getChannel(int ch, int &out_val) { std::lock_guard lock(mutex_); auto it = channels_.find(ch); if (it == channels_.end()) return false; out_val = it->second; return true; } // 포트가 열려 있고, failsafe_timeout_ms 이내에 유효한 패킷을 수신했는가. bool isConnected() { std::lock_guard lock(mutex_); if (!port_open_ || channels_.empty()) return false; auto now = std::chrono::steady_clock::now(); return std::chrono::duration_cast( now - last_rx_time_) .count() <= cfg_.failsafe_timeout_ms; } private: RcConfig cfg_; std::atomic running_{false}; std::thread thread_; int fd_ = -1; std::mutex mutex_; std::map channels_; std::chrono::steady_clock::time_point last_rx_time_{}; bool port_open_ = false; std::vector frame_buf_; // 채널별 미디언(median-of-3) 필터 히스토리. 이 송신기는 CRC/체크섬이 // 표준 방식으로 검증되지 않아(전수조사로 확인) 단발성 손상 프레임이 // 섞여 들어올 수 있는데, 최근 3개 raw 값 중 가운데 값을 채택하면 3개 // 중 하나가 손상돼도 자동으로 걸러진다. 스위치 채널도 전환 시 최대 // 1프레임(~4ms)만 지연될 뿐이라 안전하게 전 채널에 적용 가능하다. std::map> raw_history_; std::map history_count_; static int median3(int a, int b, int c) { if ((a <= b && b <= c) || (c <= b && b <= a)) return b; if ((b <= a && a <= c) || (c <= a && a <= b)) return a; return c; } static constexpr uint8_t CRSF_SYNC = 0xC8; static constexpr uint8_t CRSF_FRAMETYPE_RC_CHANNELS_PACKED = 0x16; static constexpr size_t CRSF_MAX_FRAME_LEN = 64; // 스펙상 프레임은 훨씬 작음 bool openPort() { fd_ = open(cfg_.port.c_str(), O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); if (fd_ < 0) return false; fcntl(fd_, F_SETFL, O_NONBLOCK); // CRSF 표준 420000bps는 termios의 표준 B-상수 목록에 없어 TCSETS2 + // BOTHER + c_ispeed/c_ospeed(임의 정수 보드레이트) ioctl로 설정한다. struct termios2 tio; if (ioctl(fd_, TCGETS2, &tio) < 0) { close(fd_); fd_ = -1; return false; } tio.c_cflag &= ~CBAUD; tio.c_cflag |= BOTHER; tio.c_ispeed = static_cast(cfg_.baud); tio.c_ospeed = static_cast(cfg_.baud); tio.c_cflag &= ~PARENB; tio.c_cflag &= ~CSTOPB; tio.c_cflag &= ~CSIZE; tio.c_cflag |= CS8; tio.c_cflag &= ~CRTSCTS; tio.c_cflag |= CREAD | CLOCAL; // 바이너리 프로토콜이므로 raw 모드(비정규/논캐노니컬)로 읽는다. tio.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG | IEXTEN); tio.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY | IGNBRK | BRKINT | PARMRK | ISTRIP | INLCR | IGNCR | ICRNL); tio.c_oflag &= ~OPOST; tio.c_cc[VMIN] = 0; tio.c_cc[VTIME] = 0; if (ioctl(fd_, TCSETS2, &tio) < 0) { close(fd_); fd_ = -1; return false; } tcflush(fd_, TCIOFLUSH); return true; } void closePort() { if (fd_ >= 0) { close(fd_); fd_ = -1; } std::lock_guard lock(mutex_); port_open_ = false; } // 축적된 바이트 버퍼에서 CRSF 프레임을 최대한 뽑아낸다. Sync 바이트를 // 찾고, 선언된 Length만큼 버퍼에 데이터가 쌓일 때까지 기다린 뒤 // RC_CHANNELS_PACKED(0x16) 프레임이면 16채널(11비트씩)을 언패킹한다. // (CRC8은 이 송신기에서 표준 DVB-S2 값과 맞지 않아 검증하지 않음 — 실기 // 캡처로 확인된 mac/mac_code 레퍼런스와 동일한 방식.) void parseCrsfBuffer() { std::map parsed; size_t i = 0; while (i < frame_buf_.size()) { if (frame_buf_[i] != CRSF_SYNC) { ++i; continue; } if (i + 1 >= frame_buf_.size()) break; // length 바이트 대기 uint8_t length = frame_buf_[i + 1]; size_t total_len = static_cast(length) + 2; if (length < 2 || total_len > CRSF_MAX_FRAME_LEN) { // Sync처럼 보이는 노이즈 바이트: 1바이트만 버리고 재동기화 ++i; continue; } if (i + total_len > frame_buf_.size()) break; // 프레임 전체 수신 대기 uint8_t frame_type = frame_buf_[i + 2]; if (frame_type == CRSF_FRAMETYPE_RC_CHANNELS_PACKED && length >= 23) { // payload = frame_buf_[i+3 .. i+total_len-2] (CRC 바이트 제외 22바이트 // = 176비트 = 16채널×11비트). uint64_t 하나에 통째로 담으면 64비트를 // 넘는 시프트가 발생해 정의되지 않은 동작(UB)이 되므로, 32비트 롤링 // 비트 누산기로 바이트를 하나씩 채워가며 11비트씩 뽑아낸다. uint32_t bit_accum = 0; int bit_count = 0; int byte_idx = 0; for (int ch = 0; ch < 16; ++ch) { while (bit_count < 11) { bit_accum |= static_cast(frame_buf_[i + 3 + byte_idx]) << bit_count; bit_count += 8; ++byte_idx; } int raw_val = static_cast(bit_accum & 0x7FFU); bit_accum >>= 11; bit_count -= 11; int us_val = static_cast( std::lround((raw_val - 172) * 1000.0 / 1639.0 + 1000.0)); // 미디언-3 필터: 최근 2개 raw 값 + 이번 값 중 가운데 값을 채택. // 히스토리는 항상 raw 값으로 갱신한다(필터링된 결과가 아니라). int ch_num = ch + 1; std::array &hist = raw_history_[ch_num]; int &count = history_count_[ch_num]; int filtered = us_val; if (count >= 2) { filtered = median3(hist[0], hist[1], us_val); } else { ++count; // 워밍업 구간(처음 2개)은 그대로 통과 } hist[0] = hist[1]; hist[1] = us_val; parsed[ch_num] = filtered; // CH1..CH16 (1-based) } } i += total_len; } // 처리하지 못한 잔여 바이트(다음 프레임 일부)만 남기고 버퍼 정리 frame_buf_.erase(frame_buf_.begin(), frame_buf_.begin() + i); if (frame_buf_.size() > CRSF_MAX_FRAME_LEN * 4) // 비정상 누적 방지 frame_buf_.clear(); if (!parsed.empty()) { std::lock_guard lock(mutex_); for (auto &kv : parsed) channels_[kv.first] = kv.second; last_rx_time_ = std::chrono::steady_clock::now(); } } void run() { // now() - 1001ms로 초기화: time_point::min()을 쓰면 첫 비교에서 // "now - sentinel"이 부호있는 정수 오버플로우(UB)를 일으켜 -O3에서 // 재연결 시도 자체가 영구히 스킵될 수 있다. auto last_open_attempt = std::chrono::steady_clock::now() - std::chrono::milliseconds(1001); char buf[256]; while (running_) { if (fd_ < 0) { auto now = std::chrono::steady_clock::now(); if (std::chrono::duration_cast( now - last_open_attempt) .count() > 1000) { last_open_attempt = now; if (openPort()) { std::lock_guard lock(mutex_); port_open_ = true; std::cout << "\n[정보] RC 수신기 포트(" << cfg_.port << ") 연결 성공.\n"; } else { std::cerr << "\n[경고] RC 수신기 포트(" << cfg_.port << ") 열기 실패. 1초 후 재시도.\n"; } } std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(50)); continue; } ssize_t n = read(fd_, buf, sizeof(buf)); if (n > 0) { frame_buf_.insert(frame_buf_.end(), buf, buf + n); parseCrsfBuffer(); } else if (n < 0 && errno != EAGAIN && errno != EWOULDBLOCK) { std::cerr << "\n[경고] RC 수신기 포트 통신 오류. 재연결 시도...\n"; closePort(); } else { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(2)); } } } }; int main(int argc, char **argv) { std::signal(SIGINT, signalHandler); std::signal(SIGTERM, signalHandler); std::string port1 = "/dev/ttyUSB1"; // 현재 고정 배선: 모터 드라이버 = ttyUSB1 std::string port2 = ""; uint8_t id1 = 1; uint8_t id2 = 2; bool bcast_mode = false; RcConfig rc_cfg; float max_spin_v = 0.30f; // m/s float track_width = 0.576f; // 좌우 바퀴 중심 거리 576mm float wheelbase = 0.3684f; // 전후 바퀴 중심 거리 368.4mm float wheel_radius = 0.131517f; // 사용자 실측 정밀 10.35인치 휠 반지름 // 가속은 역기전력 보호회로가 하드웨어로 구성되어 목표값에 1:1로 즉시 // 추종하므로 별도의 가속 한계값이 없다. decel_rate/jerk_rate(및 // spin_jerk_rate)는 감속에만 적용된다. float decel_rate = 180.0f; // RPM/s (최대 감속도 한계) float jerk_rate = 600.0f; // RPM/s^2 (직진/커브 선회 감속 저크 한계) float spin_jerk_rate = 220.0f; // RPM/s^2 (제자리 회전 감속 저크 한계) float spin_arc_bias = 0.12f; // 0~1 (제자리 회전 시 섞을 최소 회전반경용 // 미세 전진 성분 비율. ICR을 로봇 중심에서 // 살짝 벗어나게 해 스크럽 마찰 저항을 줄임) float bumper_offset = 0.045f; // 바퀴 축에서 로봇 맨 앞 범퍼까지의 거리 // 바퀴별 이상(들뜸/걸림) 판정 파라미터: 속도 폐루프 특성상 "지령 대비 실제 // 속도" 하나만으로는 무부하(들뜸) 판정이 안 되므로, 동료 바퀴 대비 전류 // 편차와 함께 두 축으로 판정한다. float min_active_rpm = 3.0f; // RPM (이 미만이면 판정 보류: 정지 취급) float airborne_current_ratio = 0.35f; // 동료 바퀴 중앙값 전류 대비 이 비율 // 미만이면 무부하(들뜸)로 판정 float stall_vel_ratio = 0.5f; // 실제속도/지령속도가 이 비율 미만이면 // 속도 지연으로 판단(걸림 후보) float stall_current_a = 12.0f; // A (정격 15A 근접) 이상이면서 속도 // 지연이 동반되면 걸림/과부하로 판정 int airborne_debounce_ticks = 5; // 틱 (100Hz 기준 50ms) 연속 들뜸 판정 // 시에만 실제로 목표속도를 낮춤 std::string log_path = ""; // 비어있으면 로깅 비활성화. --log <파일경로>로 지정 // 실측 결과 정격15A/최대30A(공장 기본값) 그대로였음. 정격 위로 5A 여유는 // 남기되, 걸림/과부하 상황에서 30A까지 밀어붙이며 3초씩 버티다 과부하 // 알람이 터지는 걸 막기 위해 기본값을 20A로 낮춤. --max_current_a로 조정 가능. // 음수를 주면 미변경(공장/기존 설정 유지). float max_current_a = 20.0f; // LiDAR Parameters & Robot Physical Specs (User Specification) bool use_lidar = true; std::string lidar_config = "mid360s_config.json"; float front_stop_dist = 0.35f; // m (전방 완전 정지 거리 0.35m) float front_warn_dist = 0.50f; // m (전방 감속/경고 시작 거리 0.50m = 50cm) float side_dodge_dist = 0.50f; // m (측면 장애물 우회 감지 거리 0.50m = 50cm) float side_stop_dist = 0.20f; // m (측면 한계 접근 거리 0.20m) float max_dodge_omega = 0.35f; // rad/s (자동 회피 최대 조향 각속도) float robot_width = 0.410f; // m (로봇 가로/좌우 실측 전폭 410mm) float robot_length = 0.631f; // m (로봇 세로/전후 실측 전장 631mm) float robot_height = 0.286f; // m (로봇 전고 286mm) float lidar_height = 0.460f; // m (지면 기준 라이다 높이 460mm) float lidar_pitch = 17.0f; // deg (라이다 하향 기울임 17도) float lidar_x_offset = 0.250f; // m (로봇 중심 기준 라이다 전방 오프셋 250mm) float min_z = -lidar_height + 0.06f; // m (-0.40m: 지면 감지 방지 안전 오프셋) float max_z = 0.80f; // m (라이다 기준 상단 높이) for (int i = 1; i < argc; ++i) { std::string arg = argv[i]; if (arg == "--port" && i + 1 < argc) port1 = argv[++i]; else if (arg == "--port1" && i + 1 < argc) port1 = argv[++i]; else if (arg == "--port2" && i + 1 < argc) port2 = argv[++i]; else if (arg == "--id1" && i + 1 < argc) id1 = static_cast(std::stoi(argv[++i])); else if (arg == "--id2" && i + 1 < argc) id2 = static_cast(std::stoi(argv[++i])); else if (arg == "--track_width" && i + 1 < argc) track_width = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--wheelbase" && i + 1 < argc) wheelbase = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--radius" && i + 1 < argc) wheel_radius = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--bumper" && i + 1 < argc) bumper_offset = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--decel" && i + 1 < argc) decel_rate = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--jerk" && i + 1 < argc) jerk_rate = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--spin_jerk" && i + 1 < argc) spin_jerk_rate = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--spin_arc_bias" && i + 1 < argc) spin_arc_bias = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--min_active_rpm" && i + 1 < argc) min_active_rpm = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--airborne_current_ratio" && i + 1 < argc) airborne_current_ratio = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--stall_vel_ratio" && i + 1 < argc) stall_vel_ratio = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--stall_current_a" && i + 1 < argc) stall_current_a = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--airborne_debounce_ticks" && i + 1 < argc) airborne_debounce_ticks = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--log" && i + 1 < argc) log_path = argv[++i]; else if (arg == "--max_current_a" && i + 1 < argc) max_current_a = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--bcast" || arg == "--broadcast") bcast_mode = true; else if (arg == "--lidar_config" && i + 1 < argc) lidar_config = argv[++i]; else if (arg == "--front_stop" && i + 1 < argc) front_stop_dist = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--front_warn" && i + 1 < argc) front_warn_dist = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--side_dodge" && i + 1 < argc) side_dodge_dist = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--robot_width" && i + 1 < argc) robot_width = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--lidar_height" && i + 1 < argc) lidar_height = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--lidar_pitch" && i + 1 < argc) lidar_pitch = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--lidar_x_offset" && i + 1 < argc) lidar_x_offset = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--min_z" && i + 1 < argc) min_z = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--max_z" && i + 1 < argc) max_z = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--no_lidar") use_lidar = false; else if (arg == "--rc_port" && i + 1 < argc) rc_cfg.port = argv[++i]; else if (arg == "--rc_baud" && i + 1 < argc) rc_cfg.baud = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_ch_steer" && i + 1 < argc) rc_cfg.ch_steer = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_ch_throttle" && i + 1 < argc) rc_cfg.ch_throttle = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_ch_brake" && i + 1 < argc) rc_cfg.ch_brake = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_ch_speed" && i + 1 < argc) rc_cfg.ch_speed = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_steer_min" && i + 1 < argc) rc_cfg.steer_min = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_steer_center_lo" && i + 1 < argc) rc_cfg.steer_center_lo = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_steer_center_hi" && i + 1 < argc) rc_cfg.steer_center_hi = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_steer_max" && i + 1 < argc) rc_cfg.steer_max = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_throttle_min" && i + 1 < argc) rc_cfg.throttle_min = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_throttle_center_lo" && i + 1 < argc) rc_cfg.throttle_center_lo = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_throttle_center_hi" && i + 1 < argc) rc_cfg.throttle_center_hi = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_throttle_max" && i + 1 < argc) rc_cfg.throttle_max = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_brake_threshold" && i + 1 < argc) rc_cfg.brake_threshold = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_speed_threshold" && i + 1 < argc) rc_cfg.speed_threshold = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_max_slew" && i + 1 < argc) rc_cfg.max_slew_per_tick = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--rc_vmax_low" && i + 1 < argc) rc_cfg.v_max_low = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--rc_vmax_high" && i + 1 < argc) rc_cfg.v_max_high = std::stof(argv[++i]); else if (arg == "--rc_failsafe_ms" && i + 1 < argc) rc_cfg.failsafe_timeout_ms = std::stoi(argv[++i]); else if (arg == "--max_spin_v" && i + 1 < argc) max_spin_v = std::stof(argv[++i]); } constexpr float PI_VAL = 3.14159265358979323846f; float rpm_per_ms = 60.0f / (2.0f * PI_VAL * wheel_radius); // 4WD 유효 선회 계수 float effective_w = std::sqrt(track_width * track_width + wheelbase * wheelbase); float k_skid = (track_width + (wheelbase * wheelbase) / track_width) / 2.0f; std::cout << "\n=============================================================" "=====\n"; std::cout << " [C++17 4WD ZLAC8015D + Mid-360S 라이다 정밀 장애물 회피 시스템]\n"; std::cout << " - 로봇 스펙: 가로(전폭) " << robot_width * 1000.0f << "mm | 세로(전장) " << robot_length * 1000.0f << "mm | 높이 " << robot_height * 1000.0f << "mm\n"; std::cout << " - 라이다 설치: 지면 높이 " << lidar_height * 1000.0f << "mm | 피치 경사각 " << lidar_pitch << "도 (하향) | 전방 오프셋 " << lidar_x_offset * 1000.0f << "mm\n"; std::cout << " - 필터링 범위: 높이 Z(" << min_z << "m ~ " << max_z << "m) | 회피 정밀 전폭 " << (robot_width + 0.10f) * 1000.0f << "mm\n"; std::cout << " - 최고 속도: 저속 " << rc_cfg.v_max_low << "m/s / 고속 " << rc_cfg.v_max_high << "m/s (CH" << rc_cfg.ch_speed << " 전환) | 가속: 즉시 추종(1:1) | 감속 Jerk: " << jerk_rate << "RPM/s² (제자리회전: " << spin_jerk_rate << "RPM/s²) | 회전 곡선혼합: " << spin_arc_bias * 100.0f << "%\n"; std::cout << " - RC 수신기: " << rc_cfg.port << " @" << rc_cfg.baud << "bps | 조향 CH" << rc_cfg.ch_steer << " | 스로틀 CH" << rc_cfg.ch_throttle << " | 브레이크 CH" << rc_cfg.ch_brake << " | 속도모드 CH" << rc_cfg.ch_speed << " | Fail-safe: " << rc_cfg.failsafe_timeout_ms << "ms\n"; std::cout << " - 휠 이상판정: 무부하(들뜸) 전류비 " << airborne_current_ratio << " | 걸림 속도비 " << stall_vel_ratio << " / 전류 " << stall_current_a << "A 이상\n"; std::cout << " - 라이다 장애물 회피 (LiDAR Dodge): " << (use_lidar ? "활성화 (Mid-360S)" : "비활성화") << "\n"; std::cout << " - 전방 정지 거리: " << front_stop_dist << "m | 전방 경고: " << front_warn_dist << "m | 측면 회피: " << side_dodge_dist << "m\n"; std::cout << "==================================================================\n"; // CSV 로깅: --log <경로> 지정 시 매 틱 지령/피드백/전류/휠상태를 파일로 기록. // 실외에서 로봇을 조종하며 화면을 동시에 읽기 어려우므로, 문제가 된 // 구간(턱 넘는 지점 등)을 나중에 잘라서 분석하기 위한 용도. std::ofstream log_stream; if (!log_path.empty()) { log_stream.open(log_path); if (log_stream.is_open()) { log_stream << "t_ms,state,rc_steer,rc_throttle,rc_ok,brake,vmax,vx,omega," "ch1,ch2,ch3,ch4,ch5,ch6,ch7,ch8," "cmd_fl,cmd_fr,cmd_rl,cmd_rr," "fb_fl,fb_fr,fb_rl,fb_rr," "amp_fl,amp_fr,amp_rl,amp_rr," "stat_fl,stat_fr,stat_rl,stat_rr," "err_fl,err_fr,err_rl,err_rr," "dist_axle,comm_ms\n"; std::cout << " - CSV 로그 기록: " << log_path << "\n"; } else { std::cerr << "[경고] 로그 파일 열기 실패: " << log_path << "\n"; } } auto log_start_time = std::chrono::steady_clock::now(); // Initialize LiDAR Detector LidarObstacleDetector lidar_detector; if (use_lidar) { // Robot half width tolerance = robot_width / 2 + 5cm margin lidar_detector.setParams(min_z, max_z, robot_width / 2.0f + 0.05f, lidar_pitch, lidar_height, lidar_x_offset); if (!lidar_detector.init(lidar_config)) { std::cout << "[경고] 라이다 연결 실패. 장애물 감지 없이 조이스틱 모드로 " "실행합니다.\n"; } } // 모터(--port)와 RC 수신기(--rc_port)가 같은 물리 포트를 가리키면 두 // 스레드가 같은 장치의 read()를 두고 경쟁해 RC 라인 파싱이 깨진다. // 흔한 실수(예: 모터 미연결 상태에서 RC 수신기가 ttyUSB0에 꽂혀있는데 // --rc_port를 기본값 ttyUSB1로 둔 채 실행)를 바로 알아차리도록 경고한다. if (port1 == rc_cfg.port) { std::cout << "\n[경고] --port(모터, " << port1 << ")와 --rc_port(RC 수신기, " << rc_cfg.port << ")가 동일한 포트로 설정되어 있습니다. 두 기능이 같은 장치를 " "동시에 읽으면 RC 데이터 파싱이 깨질 수 있으니 서로 다른 " "포트로 지정하세요.\n\n"; } RcReceiver rc(rc_cfg); rc.start(); std::cout << "[정보] RadioMaster Pocket / XR1 V1.0 RC 수신기 리더 시작 (" << rc_cfg.port << "). 신호 수신 전까지는 안전을 위해 브레이크가 " "걸린 상태로 대기합니다.\n"; SerialPort sp1, sp2; if (!sp1.openPort(port1)) return 1; std::cout << "[정보] RS485 포트1 (" << port1 << ") 오픈 성공.\n"; SerialPort *sp2_ptr = &sp1; if (!port2.empty()) { if (sp2.openPort(port2)) { sp2_ptr = &sp2; std::cout << "[정보] RS485 포트2 (" << port2 << ") 오픈 성공.\n"; } } MotorDriver driver_front(&sp1, bcast_mode ? 0 : id1); driver_front.initDriver(150, 150); MotorDriver *driver_rear_ptr = nullptr; MotorDriver driver_rear(sp2_ptr, bcast_mode ? 0 : id2); if (!bcast_mode) { driver_rear.initDriver(150, 150); driver_rear_ptr = &driver_rear; } // 현재 드라이버에 실제로 설정된 정격/최대전류를 읽어와서 보여준다 // (문서 기본값이 아니라 실제 하드웨어에 저장된 값을 확인하기 위함). // --max_current_a가 지정되면 4바퀴 최대전류를 그 값으로 낮춘다. if (!bcast_mode) { uint16_t f_rated_l, f_max_l, f_rated_r, f_max_r; if (driver_front.readCurrentLimits(f_rated_l, f_max_l, f_rated_r, f_max_r)) { std::cout << " - 전방 드라이버 전류설정: 정격 L" << f_rated_l * 0.1f << "A/R" << f_rated_r * 0.1f << "A | 최대 L" << f_max_l * 0.1f << "A/R" << f_max_r * 0.1f << "A\n"; } else { std::cout << "[경고] 전방 드라이버 전류설정 조회 실패\n"; } if (driver_rear_ptr) { uint16_t r_rated_l, r_max_l, r_rated_r, r_max_r; if (driver_rear_ptr->readCurrentLimits(r_rated_l, r_max_l, r_rated_r, r_max_r)) { std::cout << " - 후방 드라이버 전류설정: 정격 L" << r_rated_l * 0.1f << "A/R" << r_rated_r * 0.1f << "A | 최대 L" << r_max_l * 0.1f << "A/R" << r_max_r * 0.1f << "A\n"; } else { std::cout << "[경고] 후방 드라이버 전류설정 조회 실패\n"; } } if (max_current_a >= 0.0f) { uint16_t new_max_01a = static_cast(max_current_a * 10.0f); driver_front.setMaxCurrent(new_max_01a); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->setMaxCurrent(new_max_01a); std::cout << " - 최대전류를 " << max_current_a << "A로 낮춤(4바퀴 동일)\n"; } } std::cout << "\n[정보] C++ 100Hz 초저지연 루프를 시작합니다. (종료: Ctrl+C, " "라이다 회피 " << (use_lidar ? "활성화" : "비활성화") << " 상태로 시작 - 변경하려면 --no_lidar 옵션을 사용하세요)\n\n"; float target_fl = 0.0f, target_fr = 0.0f; float target_rl = 0.0f, target_rr = 0.0f; float cmd_fl = 0.0f, cmd_fr = 0.0f; float cmd_rl = 0.0f, cmd_rr = 0.0f; // 각 바퀴의 현재 가속도 상태(저크 제한 프로파일용) float accel_fl = 0.0f, accel_fr = 0.0f; float accel_rl = 0.0f, accel_rr = 0.0f; const float loop_hz = 100.0f; const float dt = 1.0f / loop_hz; // 가속: 역기전력 보호회로가 하드웨어로 구성되어 더 이상 소프트웨어로 // 완만하게 램프업할 필요가 없어져, 조이스틱 목표값에 1:1로 즉시 추종한다. // 감속: 기존과 동일하게 저크 제한(jerk-limited) S-curve 유지 — 가속도 // 자체를 매 틱 jerk_limit 만큼만 변화시켜 서서히 목표 가속도에 도달하게 // 해서, 급감속 시 타이어 스크럽/전복 위험을 줄인다. auto jerkLimitedStep = [dt](float current_vel, float target_vel, float ¤t_accel, float max_decel_mag, float jerk_limit) { float diff = target_vel - current_vel; if (std::abs(diff) < 0.01f) { current_accel = 0.0f; return target_vel; } bool is_accelerating = std::abs(target_vel) > std::abs(current_vel); if (is_accelerating) { current_accel = 0.0f; return target_vel; } // 이번 틱에 diff를 없애는데 필요한 가속도(부호 포함)를 물리적 한계로 클램프 float desired_accel = std::clamp(diff / dt, -max_decel_mag, max_decel_mag); float max_delta_accel = jerk_limit * dt; current_accel = std::clamp(desired_accel, current_accel - max_delta_accel, current_accel + max_delta_accel); float next_vel = current_vel + current_accel * dt; bool overshoot = (diff > 0.0f) ? (next_vel >= target_vel) : (next_vel <= target_vel); if (overshoot) { current_accel = 0.0f; return target_vel; } return next_vel; }; std::string state = "STOPPED"; bool trip_initialized = false; int32_t start_fl = 0, start_fr = 0, start_rl = 0, start_rr = 0; // 바퀴별 이상 상태(직전 틱 피드백 기반 판정, 1틱=10ms 지연으로 반영) bool airborne_fl = false, airborne_fr = false; bool airborne_rl = false, airborne_rr = false; int air_count_fl = 0, air_count_fr = 0, air_count_rl = 0, air_count_rr = 0; // 착지(airborne 해제) 직후 한 틱 동안: 차체는 이미 그 속도로 움직이고 // 있는데 cmd가 뒤늦게 target을 쫓아가면 그 사이 바퀴가 지면 이동속도를 // 못 따라가 끌리며 긁히는 문제가 있어 즉시 target으로 스냅시켜 지연을 // 없앤다. bool just_landed_fl = false, just_landed_fr = false; bool just_landed_rl = false, just_landed_rr = false; char wheel_status_str[5] = "OOOO"; bool fault_active = false; // 드라이버 알람(과전류/과부하 등) 발생 여부 bool prev_brake_on = false; // 브레이크(CH5/Fail-safe) 직전 틱 상태 bool prev_rc_ok = false; // RC 연결 직전 틱 상태 (Fail-safe 로그용) float omega_max = (effective_w > 0.0f) ? (max_spin_v / (effective_w / 2.0f)) : 0.0f; // CH1 조향 최대 각속도 // CRC 미검증으로 인해 손상된 CRSF 프레임이 드물게 통과할 수 있다. // (실측 결과 이 송신기는 표준 CRC8 변형 어떤 것과도 안 맞아 — poly // 전수조사+여러 바이트 범위로 확인해도 일치율이 최대 33% 수준이라 // CRC 자체를 신뢰할 수 없다고 판단, 검증 시도를 포기함.) 대신 두 가지 // 물리적 타당성 검사로 걸러낸다: // 1) 캘리브레이션 범위(steer_min~max, throttle_min~max) 밖의 값 거부 // 2) 슬루레이트: 한 틱(~10ms) 사이에 사람이 스틱으로 낼 수 없을 만큼 // 크게 튀는 값 거부 (예: 1227 -> 1800 같은 순간 점프) // 두 경우 모두 그 틱은 버리고 마지막으로 유효했던 값을 그대로 사용한다. int last_raw_steer = rc_cfg.steer_center_lo; int last_raw_throttle = 1500; bool steer_initialized = false, throttle_initialized = false; while (g_running) { // --------------------------------------------------------------------- // RC 수신기 채널 읽기 (doc/joystick.md §2, §3 기능 명세서 기준) // --------------------------------------------------------------------- int raw_steer = rc_cfg.steer_center_lo, raw_throttle = 1500; int raw_brake = 1011, raw_speed_mode = 1011; bool rc_ok = rc.isConnected(); rc.getChannel(rc_cfg.ch_steer, raw_steer); rc.getChannel(rc_cfg.ch_throttle, raw_throttle); rc.getChannel(rc_cfg.ch_brake, raw_brake); rc.getChannel(rc_cfg.ch_speed, raw_speed_mode); bool steer_range_ok = raw_steer >= rc_cfg.steer_min && raw_steer <= rc_cfg.steer_max; bool steer_slew_ok = !steer_initialized || std::abs(raw_steer - last_raw_steer) <= rc_cfg.max_slew_per_tick; if (steer_range_ok && steer_slew_ok) { last_raw_steer = raw_steer; steer_initialized = true; } else { raw_steer = last_raw_steer; // 범위 밖 또는 비정상 점프 -> 손상된 프레임으로 간주 } bool throttle_range_ok = raw_throttle >= rc_cfg.throttle_min && raw_throttle <= rc_cfg.throttle_max; bool throttle_slew_ok = !throttle_initialized || std::abs(raw_throttle - last_raw_throttle) <= rc_cfg.max_slew_per_tick; if (throttle_range_ok && throttle_slew_ok) { last_raw_throttle = raw_throttle; throttle_initialized = true; } else { raw_throttle = last_raw_throttle; } // CH1~CH8 raw 값 전체를 확인용으로 읽는다 (CH5=브레이크 값을 실시간으로 // 직접 눈으로 검증할 수 있도록 HUD/CSV에 그대로 노출). int raw_ch[9]; // 인덱스 1..8 사용 for (int ch = 1; ch <= 8; ++ch) { if (!rc.getChannel(ch, raw_ch[ch])) raw_ch[ch] = 0; // 아직 수신 못한 채널은 0으로 표시 } if (!rc_ok && prev_rc_ok) { std::cout << "\n[경고] RC 신호 Fail-safe 발동 (" << rc_cfg.failsafe_timeout_ms << "ms 이상 미수신) -> 비상 정지.\n"; } prev_rc_ok = rc_ok; // 3.1 브레이크 최우선 로직 (CH5) - 미수신(Fail-safe) 상태도 동일하게 처리 bool brake_on = !rc_ok || (raw_brake >= rc_cfg.brake_threshold); // 3.2 속도 제한 설정 (CH6) float v_max_now = (raw_speed_mode >= rc_cfg.speed_threshold) ? rc_cfg.v_max_low : rc_cfg.v_max_high; float v_x = 0.0f; // 선속도 m/s float omega = 0.0f; // 각속도 rad/s if (!brake_on) { // 3.3 전후진 속도 계산 (CH2) — 실측 결과 raw 값이 높을수록 전진(+), // 낮을수록 후진(-)이라 CH1(조향)과는 반대 부호 방향이다. int t = std::clamp(raw_throttle, rc_cfg.throttle_min, rc_cfg.throttle_max); if (t >= rc_cfg.throttle_center_lo && t <= rc_cfg.throttle_center_hi) { v_x = 0.0f; } else if (t < rc_cfg.throttle_center_lo) { v_x = -(static_cast(rc_cfg.throttle_center_lo - t) / static_cast(rc_cfg.throttle_center_lo - rc_cfg.throttle_min)) * v_max_now; } else { v_x = (static_cast(t - rc_cfg.throttle_center_hi) / static_cast(rc_cfg.throttle_max - rc_cfg.throttle_center_hi)) * v_max_now; } // 3.4 좌우 조향 각속도 계산 (CH1) int s = std::clamp(raw_steer, rc_cfg.steer_min, rc_cfg.steer_max); if (s >= rc_cfg.steer_center_lo && s <= rc_cfg.steer_center_hi) { omega = 0.0f; } else if (s < rc_cfg.steer_center_lo) { omega = -(static_cast(rc_cfg.steer_center_lo - s) / static_cast(rc_cfg.steer_center_lo - rc_cfg.steer_min)) * omega_max; } else { omega = (static_cast(s - rc_cfg.steer_center_hi) / static_cast(rc_cfg.steer_max - rc_cfg.steer_center_hi)) * omega_max; } } // --------------------------------------------------------------------- // LiDAR Obstacle Avoidance & Stopping Logic Integration // (요청에 따라 후진 시 측면 회피는 미적용 - 전진 시에만 좌우 회피 동작) // --------------------------------------------------------------------- std::string lidar_telemetry = "LIDAR:OFF"; if (use_lidar) { ObstacleStatus obs = lidar_detector.getStatus(); if (obs.connected) { float speed_scale = 1.0f; float avoid_omega_offset = 0.0f; // 1. Forward / Backward Automatic Stopping if (v_x > 0.01f) { if (obs.min_dist_front < front_stop_dist) { speed_scale = 0.0f; // Complete forward stop } else if (obs.min_dist_front < front_warn_dist) { speed_scale = (obs.min_dist_front - front_stop_dist) / (front_warn_dist - front_stop_dist); speed_scale = std::clamp(speed_scale, 0.0f, 1.0f); } } else if (v_x < -0.01f) { if (obs.min_dist_rear < front_stop_dist) { speed_scale = 0.0f; // Complete backward stop } } // 2. Side Dodge Steering (전진 중, 사용자 조향 입력이 없을 때만 동작) if (v_x > 0.01f && omega == 0.0f) { float right_intensity = 0.0f; float left_intensity = 0.0f; if (obs.min_dist_right < side_dodge_dist) { right_intensity = (side_dodge_dist - obs.min_dist_right) / (side_dodge_dist - side_stop_dist); right_intensity = std::clamp(right_intensity, 0.0f, 1.0f); } if (obs.min_dist_left < side_dodge_dist) { left_intensity = (side_dodge_dist - obs.min_dist_left) / (side_dodge_dist - side_stop_dist); left_intensity = std::clamp(left_intensity, 0.0f, 1.0f); } // Right obstacle -> Steer Left (+omega) // Left obstacle -> Steer Right (-omega) avoid_omega_offset = (right_intensity - left_intensity) * max_dodge_omega; } v_x *= speed_scale; char lbuf[128]; snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "F:%4.2fm|L:%4.2fm|R:%4.2fm %s", obs.min_dist_front > 99.0f ? 9.99f : obs.min_dist_front, obs.min_dist_left > 99.0f ? 9.99f : obs.min_dist_left, obs.min_dist_right > 99.0f ? 9.99f : obs.min_dist_right, avoid_omega_offset > 0.05f ? "[Dodge L]" : (avoid_omega_offset < -0.05f ? "[Dodge R]" : (speed_scale < 0.01f ? "[STOP!]" : "[OK]"))); lidar_telemetry = lbuf; // Add avoidance offset to user steering omega += avoid_omega_offset; } else { lidar_telemetry = "LIDAR:WAITING"; } } // 제자리 회전 여부: CH2(전후진) 입력이 완전히 중립(v_x == 0.0f)이면서 // CH1(조향) 입력이 있을 때만 진입한다. v_x는 데드존 처리 시 정확히 // 0.0f로 설정되므로 등호 비교가 안전하다. bool is_spin_turn = (v_x == 0.0f) && (std::abs(omega) > 0.0f); if (is_spin_turn) { // 제자리 회전 (Spin Turn) + 최소 회전반경용 미세 곡선 혼합 (스크럽 // 마찰 저항 감소를 위해 ICR을 로봇 중심에서 살짝 벗어나게 함) float norm = (omega_max > 0.0f) ? std::clamp(std::abs(omega) / omega_max, 0.0f, 1.0f) : 0.0f; float v_bias = norm * max_spin_v * spin_arc_bias; float v_l = v_bias - omega * (effective_w / 2.0f); float v_r = v_bias + omega * (effective_w / 2.0f); target_fl = v_l * rpm_per_ms; target_fr = -v_r * rpm_per_ms; target_rl = v_l * rpm_per_ms; target_rr = -v_r * rpm_per_ms; } else { // 직진 및 차동 선회 Kinematics (CH1 조향 + 라이다 회피 오프셋 포함) float v_l = v_x - omega * k_skid; float v_r = v_x + omega * k_skid; target_fl = v_l * rpm_per_ms; target_fr = -v_r * rpm_per_ms; target_rl = v_l * rpm_per_ms; target_rr = -v_r * rpm_per_ms; } // 직전 틱 피드백에서 무부하(들뜸)로 판정된 바퀴는 목표 속도를 0으로 낮춰 // 헛돌이를 억제한다. 접지력이 회복되어 전류가 정상으로 돌아오면 다음 // 판정 틱에서 자동으로 해제되어 원래 지령으로 복귀한다. if (airborne_fl) target_fl = 0.0f; if (airborne_fr) target_fr = 0.0f; if (airborne_rl) target_rl = 0.0f; if (airborne_rr) target_rr = 0.0f; // 3.1 브레이크 최우선 로직 (CH5/Fail-safe): 저크 램프를 건너뛰고 즉시 // 0으로 스냅 후 브레이크를 잠근다. 해제되면 STOPPED 상태에서 아래 // 상태머신이 정상적으로 재가속을 시작한다. // 전자식 브레이크(솔레노이드)는 오직 CH5로만 제어한다 — 스로틀을 중립으로 // 되돌려 자연 정지했을 때는 잠그지 않고, CH5를 눌렀을 때만 잠근다. if (brake_on && !prev_brake_on) { cmd_fl = cmd_fr = cmd_rl = cmd_rr = 0.0f; accel_fl = accel_fr = accel_rl = accel_rr = 0.0f; driver_front.setRPMs(0, 0); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->setRPMs(0, 0); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(50)); driver_front.setBrakes(true); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->setBrakes(true); state = "STOPPED"; } else if (!brake_on && prev_brake_on) { driver_front.setBrakes(false); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->setBrakes(false); } prev_brake_on = brake_on; if (brake_on) { // target_fl..rr은 이미 0(v_x=omega=0)이며 STOPPED 상태를 유지한다. } else if (state == "STOPPED") { if (std::abs(target_fl) > 0.1f || std::abs(target_fr) > 0.1f) { state = "RUNNING"; } } else if (state == "RUNNING") { // 착지 직후: 정지출발용 저크 램프를 건너뛰고 차체가 이미 내고 있는 // 속도로 즉시 맞춰 지면과의 미끄러짐(끌림)을 최소화한다. if (just_landed_fl) { cmd_fl = target_fl; accel_fl = 0.0f; just_landed_fl = false; } if (just_landed_fr) { cmd_fr = target_fr; accel_fr = 0.0f; just_landed_fr = false; } if (just_landed_rl) { cmd_rl = target_rl; accel_rl = 0.0f; just_landed_rl = false; } if (just_landed_rr) { cmd_rr = target_rr; accel_rr = 0.0f; just_landed_rr = false; } float jerk_now = is_spin_turn ? spin_jerk_rate : jerk_rate; cmd_fl = jerkLimitedStep(cmd_fl, target_fl, accel_fl, decel_rate, jerk_now); cmd_fr = jerkLimitedStep(cmd_fr, target_fr, accel_fr, decel_rate, jerk_now); cmd_rl = jerkLimitedStep(cmd_rl, target_rl, accel_rl, decel_rate, jerk_now); cmd_rr = jerkLimitedStep(cmd_rr, target_rr, accel_rr, decel_rate, jerk_now); if (std::abs(target_fl) < 0.1f && std::abs(target_fr) < 0.1f && std::abs(cmd_fl) < 0.5f && std::abs(cmd_fr) < 0.5f) { state = "STOPPING"; } } else if (state == "STOPPING") { float jerk_now = is_spin_turn ? spin_jerk_rate : jerk_rate; cmd_fl = jerkLimitedStep(cmd_fl, target_fl, accel_fl, decel_rate, jerk_now); cmd_fr = jerkLimitedStep(cmd_fr, target_fr, accel_fr, decel_rate, jerk_now); cmd_rl = jerkLimitedStep(cmd_rl, target_rl, accel_rl, decel_rate, jerk_now); cmd_rr = jerkLimitedStep(cmd_rr, target_rr, accel_rr, decel_rate, jerk_now); if (std::abs(cmd_fl) < 0.1f && std::abs(cmd_fr) < 0.1f) { cmd_fl = 0.0f; cmd_fr = 0.0f; cmd_rl = 0.0f; cmd_rr = 0.0f; accel_fl = accel_fr = accel_rl = accel_rr = 0.0f; driver_front.setRPMs(0, 0); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->setRPMs(0, 0); // 스로틀 중립 복귀로 인한 자연 정지: 전자식 브레이크는 잠그지 않는다 // (CH5를 눌렀을 때만 잠금 — 위 브레이크 최우선 로직 참고). state = "STOPPED"; } } auto comm_start = std::chrono::high_resolution_clock::now(); if (state != "STOPPED") { driver_front.setRPMs(cmd_fl, cmd_fr); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->setRPMs(cmd_rl, cmd_rr); } float fl_fb = 0, fr_fb = 0, rl_fb = 0, rr_fb = 0; float fl_amp = 0, fr_amp = 0, rl_amp = 0, rr_amp = 0; int32_t fl_tick = 0, fr_tick = 0, rl_tick = 0, rr_tick = 0; uint16_t err_f_l = 0, err_f_r = 0, err_r_l = 0, err_r_r = 0; driver_front.readFeedback(fl_fb, fr_fb, fl_tick, fr_tick, fl_amp, fr_amp, err_f_l, err_f_r); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->readFeedback(rl_fb, rr_fb, rl_tick, rr_tick, rl_amp, rr_amp, err_r_l, err_r_r); // 드라이버 알람(과전류/과부하 등) 감지: 새로 발생한 알람만 콘솔에 // 한 번 크게 출력한다 (매 틱 갱신되는 HUD 줄과 별개의 고정 줄). // 알람이 뜨면 드라이버가 명령을 무시하는 잠금 상태가 되어 소프트웨어 // 재시작만으로는 안 풀리는 경우가 많다(하드웨어 클리어/재활성화 필요). bool fault_now = err_f_l || err_f_r || err_r_l || err_r_r; if (fault_now && !fault_active) { std::cout << "\n\n[!!! 드라이버 알람 발생 !!!] " << "전방L:" << decodeDriverError(err_f_l) << " 전방R:" << decodeDriverError(err_f_r) << " 후방L:" << decodeDriverError(err_r_l) << " 후방R:" << decodeDriverError(err_r_r) << " -> 모터 정지, 전원 재시작 또는 알람클리어 필요\n\n"; } fault_active = fault_now; auto comm_end = std::chrono::high_resolution_clock::now(); float comm_ms = std::chrono::duration(comm_end - comm_start).count(); // 바퀴별 이상(들뜸/걸림) 판정: 속도 폐루프 특성상 "지령 대비 실제속도" // 만으로는 무부하(들뜸)를 구분할 수 없다 (드라이버가 부하와 무관하게 // 지령 RPM을 그대로 추종하려 하므로). 그래서 두 축으로 판정한다. // - 걸림/과부하: 실제속도가 지령을 크게 못 따라가면서 전류가 높음 (독립 판정) // - 무부하/들뜸: "같은 지령속도를 받는 짝(앞뒤 같은 쪽)" 대비 전류가 // 비정상적으로 낮음. 좌/우를 통째로 비교하면 정상적인 커브 선회에서 // 지령속도가 원래 다른 좌우 바퀴를 오탐하므로, 반드시 target_fl=target_rl, // target_fr=target_rr 로 지령이 항상 같은 같은쪽 앞뒤 쌍끼리만 비교한다. auto classifyStall = [&](float cmd_rpm, float actual_rpm, float amp) -> bool { float cmd_abs = std::abs(cmd_rpm); if (cmd_abs < min_active_rpm) return false; float vel_ratio = std::abs(actual_rpm) / cmd_abs; return vel_ratio < stall_vel_ratio && std::abs(amp) >= stall_current_a; }; bool stall_fl = classifyStall(cmd_fl, fl_fb, fl_amp); bool stall_fr = classifyStall(cmd_fr, fr_fb, fr_amp); bool stall_rl = classifyStall(cmd_rl, rl_fb, rl_amp); bool stall_rr = classifyStall(cmd_rr, rr_fb, rr_amp); bool air_now_fl = false, air_now_rl = false; bool air_now_fr = false, air_now_rr = false; auto classifyAirPair = [&](float cmd_rpm, float amp_a, float amp_b, bool &air_a, bool &air_b) { if (std::abs(cmd_rpm) < min_active_rpm) return; // 정지/저속 중이면 판정 보류 float a = std::abs(amp_a), b = std::abs(amp_b); float hi = std::max(a, b); if (hi < 0.5f) return; // 둘 다 거의 무전류(관성 주행 등)면 판정 보류 if (a < hi * airborne_current_ratio) air_a = true; if (b < hi * airborne_current_ratio) air_b = true; }; classifyAirPair(cmd_fl, fl_amp, rl_amp, air_now_fl, air_now_rl); classifyAirPair(cmd_fr, fr_amp, rr_amp, air_now_fr, air_now_rr); // 디바운스: 노이즈성 순간 전류 편차로 목표속도가 즉시 0으로 깎이지 않도록 // 연속 airborne_debounce_ticks 틱 이상 지속될 때만 실제로 개입한다. air_count_fl = air_now_fl ? air_count_fl + 1 : 0; air_count_fr = air_now_fr ? air_count_fr + 1 : 0; air_count_rl = air_now_rl ? air_count_rl + 1 : 0; air_count_rr = air_now_rr ? air_count_rr + 1 : 0; bool prev_airborne_fl = airborne_fl; bool prev_airborne_fr = airborne_fr; bool prev_airborne_rl = airborne_rl; bool prev_airborne_rr = airborne_rr; airborne_fl = air_count_fl >= airborne_debounce_ticks; airborne_fr = air_count_fr >= airborne_debounce_ticks; airborne_rl = air_count_rl >= airborne_debounce_ticks; airborne_rr = air_count_rr >= airborne_debounce_ticks; // 방금 착지(뜬 상태 -> 정상)한 바퀴는 다음 틱에 cmd를 target으로 즉시 // 스냅해 재가속 지연을 없앤다. if (prev_airborne_fl && !airborne_fl) just_landed_fl = true; if (prev_airborne_fr && !airborne_fr) just_landed_fr = true; if (prev_airborne_rl && !airborne_rl) just_landed_rl = true; if (prev_airborne_rr && !airborne_rr) just_landed_rr = true; auto statusChar = [](bool air, bool stall) { return air ? 'A' : (stall ? 'S' : 'O'); }; wheel_status_str[0] = statusChar(airborne_fl, stall_fl); wheel_status_str[1] = statusChar(airborne_fr, stall_fr); wheel_status_str[2] = statusChar(airborne_rl, stall_rl); wheel_status_str[3] = statusChar(airborne_rr, stall_rr); float meters_per_tick = (2.0f * PI_VAL * wheel_radius) / 16384.0f; if (!trip_initialized && (fl_tick != 0 || fr_tick != 0)) { start_fl = fl_tick; start_fr = fr_tick; start_rl = rl_tick; start_rr = rr_tick; trip_initialized = true; } int32_t delta_fl = std::abs(fl_tick - start_fl); int32_t delta_fr = std::abs(fr_tick - start_fr); int32_t delta_rl = std::abs(rl_tick - start_rl); int32_t delta_rr = std::abs(rr_tick - start_rr); float dist_fl = delta_fl * meters_per_tick; float dist_fr = delta_fr * meters_per_tick; float dist_rl = delta_rl * meters_per_tick; float dist_rr = delta_rr * meters_per_tick; // 중앙값(4개 중 가운데 2개 평균) 기반 주행거리 산출: 웅덩이 등으로 바퀴 // 하나가 지면에서 떨어져 엔코더만 헛돌 때, 그 이상치 값이 평균(mean)을 // 오염시키지 않도록 최댓값/최솟값을 자동으로 배제함. float dist_sorted[4] = {dist_fl, dist_fr, dist_rl, dist_rr}; std::sort(dist_sorted, dist_sorted + 4); float dist_axle = (dist_sorted[1] + dist_sorted[2]) / 2.0f; float dist_bumper = dist_axle + (dist_axle > 0.001f ? bumper_offset : 0.0f); (void)dist_bumper; if (log_stream.is_open()) { float t_ms = std::chrono::duration( std::chrono::steady_clock::now() - log_start_time) .count(); log_stream << t_ms << ',' << state << ',' << raw_steer << ',' << raw_throttle << ',' << (rc_ok ? 1 : 0) << ',' << (brake_on ? 1 : 0) << ',' << v_max_now << ',' << v_x << ',' << omega << ',' << raw_ch[1] << ',' << raw_ch[2] << ',' << raw_ch[3] << ',' << raw_ch[4] << ',' << raw_ch[5] << ',' << raw_ch[6] << ',' << raw_ch[7] << ',' << raw_ch[8] << ',' << cmd_fl << ',' << cmd_fr << ',' << cmd_rl << ',' << cmd_rr << ',' << fl_fb << ',' << fr_fb << ',' << rl_fb << ',' << rr_fb << ',' << fl_amp << ',' << fr_amp << ',' << rl_amp << ',' << rr_amp << ',' << wheel_status_str[0] << ',' << wheel_status_str[1] << ',' << wheel_status_str[2] << ',' << wheel_status_str[3] << ',' << err_f_l << ',' << err_f_r << ',' << err_r_l << ',' << err_r_r << ',' << dist_axle << ',' << comm_ms << '\n'; } // RC 조종기 입력값 피드백: 실기 조작 중 CH1~CH8 raw 값(CH5=브레이크 값 // 직접 확인용 포함)과 그로부터 계산된 선속도/각속도 지령을 실시간으로 // 확인할 수 있도록 HUD에 표시한다. const char *speed_mode_str = (v_max_now <= rc_cfg.v_max_low + 0.001f) ? "LOW " : "HIGH"; printf("\r\033[K[%-8s] RC:%s%s " "C1:%4d C2:%4d C3:%4d C4:%4d C5:%4d C6:%4d C7:%4d C8:%4d " "SPD:%s VX:%+4.2f OMG:%+4.2f | AXLE:%5.3fm | %-28s | " "I(A):FL%+4.1f FR%+4.1f RL%+4.1f RR%+4.1f | " "WHL(FL/FR/RL/RR):%s%s | %4.1fms", state.c_str(), rc_ok ? "OK" : "LOST", brake_on ? "[BRK]" : " ", raw_ch[1], raw_ch[2], raw_ch[3], raw_ch[4], raw_ch[5], raw_ch[6], raw_ch[7], raw_ch[8], speed_mode_str, v_x, omega, dist_axle, lidar_telemetry.c_str(), fl_amp, fr_amp, rl_amp, rr_amp, wheel_status_str, fault_active ? " [!!알람!!]" : "", comm_ms); fflush(stdout); std::this_thread::sleep_for( std::chrono::microseconds(static_cast(dt * 1000000))); } std::cout << "\n\n[정보] C++ 4WD 안전 정지 및 브레이크 잠금 처리 중...\n"; driver_front.setRPMs(0, 0); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->setRPMs(0, 0); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); driver_front.setBrakes(true); if (driver_rear_ptr) driver_rear_ptr->setBrakes(true); if (use_lidar) lidar_detector.stop(); if (log_stream.is_open()) { log_stream.close(); std::cout << "[정보] CSV 로그 저장 완료: " << log_path << "\n"; } rc.stop(); std::cout << "[정보] C++ 4WD 제어 프로그램이 성공적으로 종료되었습니다.\n"; return 0; }