自研机器人协调控制系统（3）——遥控篇
前言背景
系统
部分协调动作介绍
站定摇摆
固定身体摆臂
身体跟随摆臂
身体配合双手自动移动
长颈龙模式自动转向
部分遥控按键表

这是视频链接: 自研机器人协调控制系统（3）——遥控篇.
前言背景
前两次视频虽然展示了这套“协调控制系统”具备的各种基本协调能力，但没有远程控制，只能使用测试用的指令队列，始终无法展示抽象指令的完整效果。

因此我决定专门做一下遥控功能，只是最近工作压力确实很大，而且加班也多，耽搁了比较长的时间。我尽可能地争取了一些业余时间，学习遥控手柄的使用方法，并编程实现完整的遥控规则。最近，终于将这个协调系统的大部分功能，整合到了手柄控制下。

本次视频，重点展示这套协调系统在各种模式下，处理随机遥控指令的效果，其中大部分模式和功能，都已经在之前的两个版本中，一一展示和解说。有兴趣的朋友，可以在CSDN和bilibili上搜索用户名“生命浩瀚”找到之前的版本资料。

系统
由于精力实在有限，我始终没有去尝试通过切换编程语言进行加速，所以所有功能依然完全python实现，为配合线程同步，指令每秒更新3次，所以为了不影响观看效果，我对视频进行了2倍的基础加速，部分复杂动作阶段，以及调整阶段，则采用4倍加速。

由于手柄的控制信号维度比较少，很多3维空间的自由度，只能每次选择其中两维来表现，包括3维移动自由度、3维旋转自由度、以及观察点3维坐标自由度等。而相对的，我也配合手柄特点，新增了一些新的协调运动能力。

由于最近陀螺仪在调试中，经常异常报错（没动任何代码又突然好了），我这个硬件小白对这类问题修复毫无头绪，所以录制过程只好关闭陀螺仪功能，确保稳定性。为此我也设计了根据当前角度重置方向的功能，好在整个录制过程，还没有累计出严重的方向偏差，因此也没有启用过重置指令。

视频录制过程中，有几次出现协调性不够理想的情况，我分析认为主要原因是：(1)遥控方式断断续续发送指令引起的协调计算偶尔出现累计错误；(2)加上很多协调动作，都是我超出硬件允许范围设计的。因此经常超出我设定的舵机角度保护范围，导致指令没有很好地协调执行，具体过界原因，我也在后面的介绍中，分别分析了一些可能性。这些问题十分细碎，我预估优化需要很大的时间成本，一个人实在精力有限，因此暂时不考虑优化，直接将这些缺点也展示出来，供大家评鉴。

部分协调动作介绍
站定摇摆

这个动作，展示了左摇杆的两种控制方式“偏航角+俯仰角”和“滚转角+俯仰角”，两种控制方式，分别对应了上一版中“扭腰舞”和“螺旋舞”的方向自由度，通过按键RB进行切换。
配合身体的平移摇摆，可以在站定情况下，做出比较复杂的摇摆动作。

固定身体摆臂

站定情况下，进入身体坐标系控手模式(按LB键)，左右摇杆，分别对应机器人的左右手（当前模式下为两个侧肢），以身体坐标系控制双手，通过RB、RT配合可以分别在x-y、y-z、x-z平面上，进行随机运动。

身体跟随摆臂

站定情况下，进入环境坐标系控手模式(按LT键)，左右摇杆依然对应机器人的左右手，在环境坐标系控制双手，可以触发身体跟随效果，像动物一样，协调平移或扭转身体，使双手活动范围更大。

身体配合双手自动移动

行走模式下，进入环境系控手模式，则双手运动不仅会触发身体平移、扭转，还会触发行走换位，使双手在高度允许的几乎整个3维空间内可达。
视频中机器人换位行走时，出现腿部来回犹豫摆动的现象，说明系统协调性依然有些不足。我分析认为：由于手柄控制信号有时会在某个范围起伏，恰好引起落脚点的大范围切换。

长颈龙模式自动转向

长颈龙模式引入自动变向功能。上一版中已经提到了“尾部”（左手表示）摆动的平衡意义，以及“头部”（右手表示）的鸡头效应。但上一版的“头部”坐标是提前预设的，这一次，也同样升级为自动生成。主动旋转时，“头部”始终朝着正前方（右手的前方是身体右边）。自动转向时，“头部”会提前朝向运动方向，就像动物，经常做的那样，看上去更加自然。
4足的自动转向，存在过度摇晃的问题，我分析认为：是最大旋转速度太大引起，但这个速度是4足原地旋转时的最佳速度，需要区分运动与静止的转速上限才能彻底解决，但这会涉及一定的底层修改，近期实在没有时间和精力，所以只能走的慢一点，先勉强展示一下。

部分遥控按键表
这是我设计的部分遥控功能表，视频中可以看到部分对应按键，仅供大家参考。

注：目前暂不公开