1. 功能说明

在R035c样机上安装一个六轴陀螺仪传感器，本文示例将实现机器人身体平衡功能。当用手把机器人人形部分摆动到左侧时，人形部分会自动恢复到中间；当用手把机器人人形部分摆动到右侧时，人形部分也会自动恢复到中间。

2. 结构说明

R035c样机主要是由四轮四驱底盘上搭载一个人形部分机构组成的。

3. 电子硬件

在这个示例中，我们采用了以下硬件，请大家参考：

主控板	Basra主控板（兼容Arduino Uno）
扩展板	Bigfish2.1扩展板
传感器	六轴陀螺仪
电池	7.4V锂电池

电路连接：

① 六轴陀螺仪传感器（GND、VCC、RX、TX）连接在Bigfish扩展板的Gnd、Vcc（3.3v）、RX、TX；

② 机器人身体中间部分的舵机连接在Bigfish扩展板的（Gnd、Vcc、D3）端口。

4. 功能实现

编程环境：Arduino 1.8.19

实现思路：实现机器人身体平衡功能。当用手把机器人人形部分摆动到左侧时，人形部分会自动恢复到中间；当用手把机器人人形部分摆动到右侧时，人形部分也会自动恢复到中间。

将参考例程（Robot_body_balance.ino）下载到主控板：

【详细源程序代码内容请见 人车混合机器人-身体平衡】

/*------------------------------------------------------------------------------------版权说明：Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy athttps://opensource.org/licenses/MITby 机器谱 2023-04-25 https://www.robotway.com/------------------------------*//*   功能：机器人身体平衡接线：陀螺仪传感器(GND、VCC、RX、TX)接在扩展板的( Gnd、Vcc（3.3v）、RX、TX)；机器人身体中间部分的舵机接在扩展板的（Gnd、Vcc、D3）；操作：当用手把机器人人形部分摆动到左侧，人形部分会自动恢复到中间；当用手把机器人人形部分摆动到右侧，人形部分会自动恢复到中间；注意：一定要等人形部分的舵机不转动了，再手动摆动机器人；*/#include<Servo.h>   //调用舵机库函数#include<Math.h>Servo myservo;#define myservopin 3                  //机器人身体中间部分的舵机引脚号//陀螺仪的相关参数#define Gyroscope_left_LimitAngle_X    0.50   //读取到陀螺仪 X 轴向左偏的极限数值#define Gyroscope_Right_LimitAngle_X   -0.65   //读取到陀螺仪 X 轴向右偏的极限数值#define Gyroscope_Middle_LimitAngle_X   -0.01    //读取到陀螺仪 X 轴平放时的数值//机器人人形部分姿态参数#define Servo_One_Min_Angle 66      //机器人身体中间部分的舵机左偏极限角度#define Servo_One_Max_Angle 118     //机器人身体中间部分的舵机右偏极限角度#define Servo_One_Middle_Angle 90   //机器人身体中间部分的舵机处于中间位置角度#define Servo_Speed 10              //舵机速度void setup(){Serial.begin(115200);           //打开串口，并设置波特率为115200myservo.attach(myservopin);}void loop(){Get_gyroscope_And_Control();   //根据陀螺仪传感器的数据实现姿态跟随}

判断机器人人形部分姿态的参考程序（Gyroscope_Device.ino）如下：

/*------------------------------------------------------------------------------------版权说明：Copyright 2023 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy athttps://opensource.org/licenses/MITby 机器谱 2023-04-25 https://www.robotway.com/------------------------------*/unsigned char Re_buf[11],counter=0;unsigned char sign=0;float a[3],w[3],angle[3],T;int gyroscope_middle_position_min = (Gyroscope_Middle_LimitAngle_X-0.2) * 100;int gyroscope_middle_position_max = (Gyroscope_Middle_LimitAngle_X+0.2) * 100;int gyroscope_left_position_min   =   Gyroscope_left_LimitAngle_X * 100;int gyroscope_left_position_max   =   gyroscope_middle_position_max;int gyroscope_right_position_min   =   gyroscope_middle_position_min;int gyroscope_right_position_max   =   Gyroscope_Right_LimitAngle_X * 100;unsigned long record_time = 0;int count = 0;void Get_gyroscope_And_Control(){int gyroscope_acc_data[2]={0,0};int map_data= 0;int servo_angle = 0;if(sign){sign=0;if(Re_buf[0]==0x55)      //检查帧头{  switch(Re_buf [1]){case 0x51:{record_time = millis();a[0] = (short(Re_buf [3]<<8| Re_buf [2]))/32768.0*16;a[1] = (short(Re_buf [5]<<8| Re_buf [4]))/32768.0*16;a[2] = (short(Re_buf [7]<<8| Re_buf [6]))/32768.0*16;T = (short(Re_buf [9]<<8| Re_buf [8]))/340.0+36.25;map_data = a[0] * 100;//把陀螺仪的沿X轴的加速度值转为舵机的角度if(   ( millis() - record_time ) < 3000 ){count ++;//每隔1s，判断机器人人形部分的姿态；if(count >= 100)   {count = 0;//默认机器人处于平衡态（如机器人处于直立状态）if(map_data>=gyroscope_middle_position_min && map_data<=gyroscope_middle_position_max)   //i am state{ServoStop();   }//检测到机器人人形部分摆动到左侧，人形部分会自动恢复到平衡态(中间)；if(map_data>gyroscope_left_position_max && map_data< gyroscope_left_position_min)   //i am left{  myservo.attach(myservopin);servo_angle = map( abs(map_data), abs(gyroscope_left_position_min), abs(gyroscope_left_position_max), Servo_One_Min_Angle, Servo_One_Middle_Angle);Servo_move(servo_angle, Servo_One_Middle_Angle);delay(300);ServoStop();}//检测到机器人人形部分摆动到右侧，人形部分会自动恢复到平衡态(中间)；if(map_data>gyroscope_right_position_max && map_data< gyroscope_right_position_min)   //i am right{myservo.attach(myservopin);servo_angle = map( abs(map_data), abs(gyroscope_right_position_min), abs(gyroscope_right_position_max), Servo_One_Middle_Angle, Servo_One_Max_Angle);Servo_move(servo_angle, Servo_One_Middle_Angle);delay(300);ServoStop();}         }       }         }break;}}}  }void serialEvent() {while (Serial.available()) {   Re_buf[counter]=(unsigned char)Serial.read();if(counter==0&&Re_buf[0]!=0x55) return;      //第0号数据不是帧头             counter++;       if(counter==11)             //接收到11个数据{   counter=0;               //重新赋值，准备下一帧数据的接收sign=1;}     }}void ServoStop(){myservo.detach();digitalWrite(myservopin,LOW);}void Servo_move(int start_angle, int finish_angle){int flag = 0;if( (start_angle - finish_angle) >0 ){ flag = -1;}else { flag = 1; }for( int i=0; i< abs(start_angle - finish_angle);i++){myservo.write( start_angle + flag*i );delay(Servo_Speed);}}