README.md · RoboMaster_DLMU C·ONE战队/RM-Linux-Motor-Driver

# Linux-Motor-Drivers

Linux上位机电机驱动All-in-one方案

封装CAN通信接口，适配多种常用电机，让你专注宏观功能的实现和开发。

## 亮点功能

- 开箱即用的CAN通信
- 开箱即用的电机类
- 通过依赖注入轻松适配自定义通信接口
- 丰富的测试文件，编译运行就能让电机跑起来

## 适配进度

### 电机类

- [x] DJI M2006(C610电调) & DJI M3508(C620电调) 支持位置串级PID或速度PID模式
- [x] DM J4310关节电机 支持电机内置的所有模式，需要提前使用官方调试软件进行模式切换及校准

### 接口类

- [x] 原生CAN接口，在Linux系统中显示为`can0`或`can1`。
- [ ] USB接口的驱动尚在开发中。

## 设计结构

![Class Diagram](class.svg)

## 使用方法

### 配合Jetson AGX Xavier/NX/TX2 或 DJI 妙算 2-G 等支持原生CAN接口的Linux上位机

本仓库已经实现了原生CAN接口的开箱即用。假设您将在上位机上运行ros2_control，您可以：

1. 使用CMake编译并安装驱动:

```bash
    mkdir build
    cd build
    cmake ..
    make
    sudo make install
    ```

2. 在ros2_control包下的CMakeFile.txt中链接静态库:

```cmake
    # Link the static library
    target_link_libraries(
        arm #The ros2 package name
        /usr/lib/libmotor_driver_lib.a
    )
    ```

3. 在源文件中包含motor_drivers.hpp和can_socket.hpp。此处假设您在某ros2_control包的hardware_interface.cpp中:

```cpp
    #include <motor_drivers.hpp>
    #include <motor_sockets/can_socket.hpp>
    ```

4. 参考test目录下的xxx_text.cpp，初始化电机对象。例如:

```cpp
    namespace arm
    {
    hardware_interface::CallbackReturn ArmHW::on_init(
    const hardware_interface::HardwareInfo & info)
    {
    if (hardware_interface::SystemInterface::on_init(info) != CallbackReturn::SUCCESS)
    {
        return CallbackReturn::ERROR;
    }
    /* ------自定义硬件实现------ */
        /// 新建电机要使用的CAN硬件接口
        MotorDrivers::CANSocket dm4310_s1("can0",0x201, 0x200, 8);
        /// 新建达妙电机对象
        MotorDrivers::MotorDM dm4310_m1(&dm4310_s1); 
        dm4310.motor_Init();
    /* -------          ------- */
    hw_states_.resize(info_.joints.size(), std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());
    hw_commands_.resize(info_.joints.size(), std::numeric_limits<double>::quiet_NaN());

return CallbackReturn::SUCCESS;
    }
    ```

5. 使用对象motor_Setxxx()方法设定目标位置/PID等参数，使用motor_Update()方法更新并输出Can帧，使用motor_GetHWInfo()方法更新当前电机信息，使用motor_Getxxx()方法读取当前电机速度/角度/扭矩信息。编写代码过程中，您可自行参考xxx_test.cpp。

### 使用自定义套接口驱动

本仓库的Inc/motor_sockets目录下存放了可用的套接口驱动。如：

- `can_socket.hpp` : 原生CAN接口

- `c_board_usb_socket.hpp` : 大疆开发板C型的USB接口

面对不同的开发场景和套接口，您仅需要包含不同的头文件，创建不同的接口以供电机类使用。

各种套接口的驱动均有开发文档可供参考。直接参考test目录下的测试程序也是很好的选择。

### 开发自定义套接口驱动

详细的开发过程请参照开发文档，此处简单概述自定义驱动类的开发过程。

假设您需要开发UART转CAN的套接口驱动：

- 首先创建继承于`MotorDrivers::HWSocket`类的套接口驱动类，如:

```cpp
    namespace MotorDrivers{
    class CANSocket : public MotorDrivers::HWSocket{}
    }
    ```

接下来实现四个成员方法：

- `UARTSocket(const std::string& socketName, uint16_t recvID, uint16_t sendID, uint8_t canDLC)`  
    驱动类的构造函数。您可以自行决定传入并初始化任意类型的参数；

- `bool UARTSocket::socket_Init()`
    驱动类的初始化函数，会在电机类被初始化时被同步运行；

- `MotorDrivers::SocketFrame UARTSocket::socket_Read()`
    驱动类的读取函数，读取电机通讯总线上最近一帧的数据；

- `bool UARTSocket::socket_Send(uint8_t* data)`
    驱动类的写函数，将data数组发送至通讯总线

测试无误后即开发完毕。

## Todo

- [x] 大疆电机的串级PID调参

- [ ] USB转CAN通信接口的开发

- [ ] 开发文档及网站

- [ ] 更高效的日志类

## 备忘

m2006伸出：68mm 横移：

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