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README.md

File metadata and controls

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RobStride Control Python

Python 实现 RobStride 电机控制库，提供简单易用的 API 和丰富的功能。

特性

  • ✅ MIT 模式位置控制：高性能直接扭矩控制
  • ✅ 速度控制：精确的速度闭环控制
  • ✅ 实时控制：50-100Hz 控制频率
  • ✅ 交互式界面：友好的命令行界面
  • ✅ 参数调整：实时调整控制参数
  • ✅ 状态监控：实时显示电机状态

安装

环境要求

  • Python 3.8+
  • Linux 系统 (SocketCAN 支持)
  • CAN 接口硬件

安装依赖

# 安装系统依赖
sudo apt-get install python3 python3-pip can-utils

# 克隆项目
git clone https://github.com/tianrking/robstride-control.git
cd robstride-control/python

# 安装 Python 依赖
pip install -r requirements.txt

# 或者使用虚拟环境
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

快速开始

位置控制

# 运行 MIT 位置控制
python3 src/position_control.py 11

速度控制

# 运行速度控制
python3 src/speed_control.py 11

API 使用

MIT 位置控制

from src.position_control import PositionControllerMIT

# 创建控制器
controller = PositionControllerMIT(motor_id=11)

# 连接电机
controller.connect()

# 设置位置 (角度)
controller.set_angle(90.0)

# 调整控制参数
controller.set_kp(30.0)  # 位置增益
controller.set_kd(0.5)   # 阻尼增益

# 交互式控制
controller.run_interactive()

速度控制

from src.speed_control import SpeedController

# 创建控制器
controller = SpeedController(motor_id=11)

# 连接电机
controller.connect()

# 设置速度 (rad/s)
controller.set_velocity(5.0)

# 交互式控制
controller.run_interactive()

交互式命令

位置控制命令

  • 数字输入：设置目标角度（度）

    90     # 顺时针 90 度
-45    # 逆时针 45 度
0      # 零点位置

  • 参数调整：

    kp 30  # 设置位置增益为 30
kd 0.8 # 设置阻尼增益为 0.8

  • 特殊命令：

    home   # 回零位
status # 显示状态
params # 显示参数
quit   # 退出

速度控制命令

  • 数字输入：设置目标速度 (rad/s)

    5.0    # 正向 5 rad/s
-3.0   # 反向 3 rad/s
0      # 停止

  • 特殊命令：

    stop   # 停止电机
status # 显示状态
quit   # 退出

控制模式

MIT 模式 (Mode 0)

  • 直接发送位置、速度、扭矩目标
  • 50Hz 控制频率
  • 适用于高性能机器人应用

速度模式 (Mode 2)

  • 基于 VELOCITY_TARGET 参数
  • 20Hz 控制频率
  • 适用于需要精确速度控制的应用

参数说明

位置控制参数

参数 范围 说明
Kp 0-500 位置增益，控制响应速度
Kd 0-5 阻尼增益，抑制震荡
速度限制 0-50 rad/s 最大速度限制
扭矩限制 0-60 Nm 最大扭矩限制

速度控制参数

参数 范围 说明
Kp 0-500 速度比例增益
Ki 0-100 速度积分增益
速度限制 0-50 rad/s 最大速度限制

示例程序

# 基础使用示例
python3 examples/basic_usage.py 11

# 高级控制示例
python3 examples/advanced_control.py 11

故障排除

常见问题

  1. 找不到电机

    # 检查 CAN 连接
sudo ip link show can0

# 扫描电机
python3 -c "from robstride_dynamics import RobstrideBus; print(RobstrideBus.scan_channel('can0'))"

  2. 权限错误

    # 添加用户到 dialout 组
sudo usermod -a -G dialout $USER
# 重启或重新登录

  3. CAN 接口未设置

    sudo ip link set can0 type can bitrate 1000000
sudo ip link set up can0

性能优化

控制频率调整

# 在控制循环中调整 sleep 时间
time.sleep(0.02)  # 50Hz (默认)
time.sleep(0.01)  # 100Hz (高性能)
time.sleep(0.05)  # 20Hz (低负载)

参数调优

  1. 从小参数开始：Kp=10, Kd=0.1
  2. 逐步增加 Kp：直到响应快速但不震荡
  3. 调整 Kd：消除过冲和震荡
  4. 检查温度：确保电机不过热

开发

运行测试

# 安装开发依赖
pip install pytest

# 运行测试
pytest tests/

代码格式化

# 安装格式化工具
pip install black flake8

# 格式化代码
black src/
flake8 src/

许可证

MIT License - 详见 LICENSE 文件

贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

支持