Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Python: PyGame
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
Рейтинг 4.88/8: Рейтинг темы: голосов - 8, средняя оценка - 4.88
1472 / 827 / 140
Регистрация: 12.10.2013
Сообщений: 5,456

Модель серво в симуляторе физики

13.01.2021, 16:38. Показов 1790. Ответов 1
Метки нет (Все метки)

Студворк — интернет-сервис помощи студентам
В чем можно сделать модель сервопривода чтобы управлять углом отрезка с учетом 2д физики? Это нужно для управления лапами 2д шагалки. Пока читаю про pymunk. Нужно будет в коде задавать угол между двумя отрезками а симулятор физики поворачивает одно звено относительно другого до достижения угла. По идее тут нельзя задавать угол поворотом звена напрямую, нужно делать это создавая вращательный момент или силу до момента достижения заданного угла. Еще не понятен момент тут по идее будут колебания положения т.к. это симулятор физики и нужно будет встраивать PID регулятор? Или это как-то упрощено? Еще нужно получать некоторое значение работы или энергии затраченной на поворот. Не вижу примера кода сервопривода нигде.

Вот найден странный пример некий костыль, угол между 2 отрезками.
https://coderoad.ru/49594143/С... ние-Pymunk
Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
import sys
 
import pygame
from pygame.locals import USEREVENT, QUIT, KEYDOWN, KEYUP, K_s, K_r, K_q, K_ESCAPE, K_UP, K_DOWN
from pygame.color import THECOLORS
 
import pymunk
from pymunk import Vec2d
import pymunk.pygame_util
 
class Simulator(object):
 
    def __init__(self):
        self.display_flags = 0
        self.display_size = (600, 600)
 
        self.space = pymunk.Space()
        self.space.gravity = (0.0, -1900.0)
        self.space.damping = 0.999 # to prevent it from blowing up.
 
        # Pymunk physics coordinates start from the lower right-hand corner of the screen.
        self.ground_y = 100
        ground = pymunk.Segment(self.space.static_body, (5, self.ground_y), (595, self.ground_y), 1.0)
        ground.friction = 1.0
        self.space.add(ground)
 
        self.screen = None
 
        self.draw_options = None
 
    def reset_bodies(self):
        for body in self.space.bodies:
            if not hasattr(body, 'start_position'):
                continue
            body.position = Vec2d(body.start_position)
            body.force = 0, 0
            body.torque = 0
            body.velocity = 0, 0
            body.angular_velocity = 0
            body.angle = body.start_angle
 
    def draw(self):
        ### Clear the screen
        self.screen.fill(THECOLORS["white"])
 
        ### Draw space
        self.space.debug_draw(self.draw_options)
 
        ### All done, lets flip the display
        pygame.display.flip()
 
    def main(self):
 
        pygame.init()
        self.screen = pygame.display.set_mode(self.display_size, self.display_flags)
        width, height = self.screen.get_size()
        self.draw_options = pymunk.pygame_util.DrawOptions(self.screen)
 
        def to_pygame(p):
            """Small hack to convert pymunk to pygame coordinates"""
            return int(p.x), int(-p.y+height)
        def from_pygame(p):
            return to_pygame(p)
 
        clock = pygame.time.Clock()
        running = True
        font = pygame.font.Font(None, 16)
 
        # Create the torso box.
        box_width = 50
        box_height = 100
        leg_length = 100
 
        mass = 1
        points = [(-100, -1), (0, -1), (0, 1), (-100, 1)]
        moment = pymunk.moment_for_poly(mass, points)
        body1 = pymunk.Body(mass, moment)
        # body1.position = (0, 0)
        body1.position = (self.display_size[0]/2, self.ground_y+100)
        body1.start_position = Vec2d(body1.position)
        body1.start_angle = body1.angle
        shape1 = pymunk.Poly(body1, points)
        shape1.friction = 0.8
        self.space.add(body1, shape1)
 
        # Create bar 2 extending from the right to the origin.
        mass = 1
        points = [(100, -1), (0, -1), (0, 1), (100, 1)]
        moment = pymunk.moment_for_poly(mass, points)
        body2 = pymunk.Body(mass, moment)
        # body2.position = (0, 0)
        body2.position = (self.display_size[0]/2, self.ground_y+100)
        body2.start_position = Vec2d(body2.position)
        body2.start_angle = body2.angle
        shape2 = pymunk.Poly(body2, points)
        shape2.friction = 0.8
        self.space.add(body2, shape2)
 
        # Link bars together at end.
        pj = pymunk.PinJoint(body1, body2, (0, 0), (0, 0))
        self.space.add(pj)
 
        motor_joint = pymunk.SimpleMotor(body1, body2, 0)
        self.space.add(motor_joint)
 
        pygame.time.set_timer(USEREVENT+1, 70000) # apply force
        pygame.time.set_timer(USEREVENT+2, 120000) # reset
        pygame.event.post(pygame.event.Event(USEREVENT+1))
        pygame.mouse.set_visible(False)
 
        simulate = False
        while running:
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == QUIT or (event.type == KEYDOWN and event.key in (K_q, K_ESCAPE)):
                    #running = False
                    sys.exit(0)
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_s:
                    # Start/stop simulation.
                    simulate = not simulate
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_r:
                    # Reset.
                    # simulate = False
                    self.reset_bodies()
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_UP:
                    motor_joint.rate = 1
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_DOWN:
                    motor_joint.rate = -1
                elif event.type == KEYUP:
                    motor_joint.rate = 0
 
            self.draw()
 
            ### Update physics
            fps = 50
            iterations = 25
            dt = 1.0/float(fps)/float(iterations)
            if simulate:
                for x in range(iterations): # 10 iterations to get a more stable simulation
                    self.space.step(dt)
 
            pygame.display.flip()
            clock.tick(fps)
 
if __name__ == '__main__':
    sim = Simulator()
    sim.main()
Вот еще тут выдает кучу ошибок, пример по идее более продвинутый кирпич с лапками.
https://stackoverflow.com/ques... ts-at-will
Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
import sys
 
import pygame
from pygame.locals import USEREVENT, QUIT, KEYDOWN, KEYUP, K_s, K_r, K_q, K_ESCAPE, K_UP, K_DOWN, K_RIGHT, K_LEFT
from pygame.color import THECOLORS
 
import pymunk
from pymunk import Vec2d
import pymunk.pygame_util
 
class Simulator(object):
 
    def __init__(self):
        self.display_flags = 0
        self.display_size = (600, 600)
 
        self.space = pymunk.Space()
        self.space.gravity = (0.0, -1900.0)
        #self.space.damping = 0.999 # to prevent it from blowing up.
 
        # Pymunk physics coordinates start from the lower right-hand corner of the screen.
        self.ground_y = 100
        ground = pymunk.Segment(self.space.static_body, (5, self.ground_y), (595, self.ground_y), 1.0)
        ground.friction = 1.0
        self.space.add(ground)
 
        self.screen = None
 
        self.draw_options = None
 
    def reset_bodies(self):
        for body in self.space.bodies:
            if not hasattr(body, 'start_position'):
                continue
            body.position = Vec2d(body.start_position)
            body.force = 0, 0
            body.torque = 0
            body.velocity = 0, 0
            body.angular_velocity = 0
            body.angle = body.start_angle
 
    def draw(self):        
        self.screen.fill(THECOLORS["white"])### Clear the screen        
        self.space.debug_draw(self.draw_options)### Draw space        
        pygame.display.flip()### All done, lets flip the display
 
    def main(self):
        pygame.init()
        self.screen = pygame.display.set_mode(self.display_size, self.display_flags)
        width, height = self.screen.get_size()
        self.draw_options = pymunk.pygame_util.DrawOptions(self.screen)
 
        def to_pygame(p):            
            return int(p.x), int(-p.y+height) #Small hack to convert pymunk to pygame coordinates
        def from_pygame(p):
            return to_pygame(p)
 
        clock = pygame.time.Clock()
        running = True
        font = pygame.font.Font(None, 16)
 
        # Create the spider
        chassisXY = Vec2d(self.display_size[0]/2, self.ground_y+100)
        chWd = 70; chHt = 50
        chassisMass = 10
 
        legWd_a = 50; legHt_a = 5
        legWd_b = 100; legHt_b = 5
        legMass = 1
        relativeAnguVel = 0
 
        #---chassis
        chassis_b = pymunk.Body(chassisMass, pymunk.moment_for_box(chassisMass, (chWd, chHt)))
        chassis_b.position = chassisXY
        chassis_shape = pymunk.Poly.create_box(chassis_b, (chWd, chHt))
        chassis_shape.color = 200, 200, 200
        print("chassis position");print(chassis_b.position)
 
        #---first left leg a
        leftLeg_1a_body = pymunk.Body(legMass, pymunk.moment_for_box(legMass, (legWd_a, legHt_a)))
        leftLeg_1a_body.position = chassisXY - ((chWd/2)+(legWd_a/2), 0)
        leftLeg_1a_shape = pymunk.Poly.create_box(leftLeg_1a_body, (legWd_a, legHt_a))        
        leftLeg_1a_shape.color = 255, 0, 0
 
        #---first left leg b
        leftLeg_1b_body = pymunk.Body(legMass, pymunk.moment_for_box(legMass, (legWd_b, legHt_b)))
        leftLeg_1b_body.position = leftLeg_1a_body.position - ((legWd_a/2)+(legWd_b/2), 0)
        leftLeg_1b_shape = pymunk.Poly.create_box(leftLeg_1b_body, (legWd_b, legHt_b))        
        leftLeg_1b_shape.color = 0, 255, 0        
 
        #---first right leg a
        rightLeg_1a_body = pymunk.Body(legMass, pymunk.moment_for_box(legMass, (legWd_a, legHt_a)))
        rightLeg_1a_body.position = chassisXY + ((chWd/2)+(legWd_a/2), 0)
        rightLeg_1a_shape = pymunk.Poly.create_box(rightLeg_1a_body, (legWd_a, legHt_a))        
        rightLeg_1a_shape.color = 255, 0, 0        
 
        #---first right leg b
        rightLeg_1b_body = pymunk.Body(legMass, pymunk.moment_for_box(legMass, (legWd_b, legHt_b)))
        rightLeg_1b_body.position = rightLeg_1a_body.position + ((legWd_a/2)+(legWd_b/2), 0)
        rightLeg_1b_shape = pymunk.Poly.create_box(rightLeg_1b_body, (legWd_b, legHt_b))        
        rightLeg_1b_shape.color = 0, 255, 0     
 
        #---link left leg b with left leg a       
        pj_ba1left = pymunk.PinJoint(leftLeg_1b_body, leftLeg_1a_body, (legWd_b/2,0), (-legWd_a/2,0))#anchor point coordinates are wrt the body; not the space
        motor_ba1Left = pymunk.SimpleMotor(leftLeg_1b_body, leftLeg_1a_body, relativeAnguVel)
        #---link left leg a with chassis
        pj_ac1left = pymunk.PinJoint(leftLeg_1a_body, chassis_b, (legWd_a/2,0), (-chWd/2, 0))
        motor_ac1Left = pymunk.SimpleMotor(leftLeg_1a_body, chassis_b, relativeAnguVel)
        #---link right leg b with right leg a       
        pj_ba1Right = pymunk.PinJoint(rightLeg_1b_body, rightLeg_1a_body, (-legWd_b/2,0), (legWd_a/2,0))#anchor point coordinates are wrt the body; not the space
        motor_ba1Right = pymunk.SimpleMotor(rightLeg_1b_body, rightLeg_1a_body, relativeAnguVel)
        #---link right leg a with chassis
        pj_ac1Right = pymunk.PinJoint(rightLeg_1a_body, chassis_b, (-legWd_a/2,0), (chWd/2, 0))
        motor_ac1Right = pymunk.SimpleMotor(rightLeg_1a_body, chassis_b, relativeAnguVel)              
 
        self.space.add(chassis_b, chassis_shape) 
        self.space.add(leftLeg_1a_body, leftLeg_1a_shape, rightLeg_1a_body, rightLeg_1a_shape) 
        self.space.add(leftLeg_1b_body, leftLeg_1b_shape, rightLeg_1b_body, rightLeg_1b_shape) 
        self.space.add(pj_ba1left, motor_ba1Left, pj_ac1left, motor_ac1Left)  
        self.space.add(pj_ba1Right, motor_ba1Right, pj_ac1Right, motor_ac1Right)      
 
        #---prevent collisions with ShapeFilter
        shape_filter = pymunk.ShapeFilter(group=1)
        chassis_shape.filter = shape_filter
        leftLeg_1a_shape.filter = shape_filter
        rightLeg_1a_shape.filter = shape_filter
        leftLeg_1b_shape.filter = shape_filter
        rightLeg_1b_shape.filter = shape_filter        
 
 
        simulate = False
        rotationRate = 2
        while running:
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == QUIT or (event.type == KEYDOWN and event.key in (K_q, K_ESCAPE)):
                    #running = False
                    sys.exit(0)
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_s:
                    # Start/stop simulation.
                    simulate = not simulate
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_r:
                    # Reset.
                    # simulate = False
                    self.reset_bodies()
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_UP:
                    motor_ba1Left.rate = rotationRate
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_DOWN:
                    motor_ba1Left.rate = -rotationRate
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_LEFT:
                    motor_ac1Left.rate = rotationRate
                elif event.type == KEYDOWN and event.key == K_RIGHT:
                    motor_ac1Left.rate = -rotationRate                    
                elif event.type == KEYUP:
                    motor_ba1Left.rate = 0
                    motor_ac1Left.rate = 0
 
            self.draw()
 
            ### Update physics
            fps = 50
            iterations = 25
            dt = 1.0/float(fps)/float(iterations)
            if simulate:
                for x in range(iterations): # 10 iterations to get a more stable simulation
                    self.space.step(dt)
 
            pygame.display.flip()
            clock.tick(fps)
 
if __name__ == '__main__':
    sim = Simulator()
    sim.main()
Почему это тут так сложно и костыльно?
Может нужно взять другой физ движок буллет или там box2d?
Или это просто реализовать тут в пуманк?
0
cpp_developer
Эксперт
20123 / 5690 / 1417
Регистрация: 09.04.2010
Сообщений: 22,546
Блог
13.01.2021, 16:38
Ответы с готовыми решениями:

Серво с кнопкой
Добрый день форумчане! Помогите немного, начинающему познавать! Есть Ардуин, кнопка и сервомотор. Должно быть: при нажатой кнопке серво...

ATmega8 + 16 серво Need Help!
Народ, я сдаюсь, помогите пожалуйста с проектом. Совсем он меня за?*ал. Я не могу осилить этот вывод байта через указатель. Да и даже...

Серво ASME-02
Господа знатоки! Очень нужна Ваша помощь. Имеется серва из сабжа - ASME-02. Это китайская серва на основе коллекторного мотора, с...

1
5515 / 2868 / 571
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 4,758
13.01.2021, 23:13
У сервопривода вобщем два основных параметра: скорость вращения и максимальный крутящий момент. И то и другое, в первом приближении, можно считать постоянными. Т.е. подали на привод задание -35 градусов - ось начинает вращаться со постоянной скоростью, пока не достигнет положения 35 градусов, подали 20 градусов - ось вращается с той же скоростью, только в противоположную сторону на 15 градусов. Это при условии, что момент на оси меньше максимального для данного серво. Т.е. сам двигатель постоянного тока в серво работает в режимах включен/выключен/реверс. Так что ПИД регулятор, по моему мнению, тут лишний. По поводу колебаний: в реальных системах колебания есть всегда, но не думаю, что их можно смоделировать в mypunk (абсолютная жесткость элементов). Тут скорее нужны будут серьезные расчеты в FEM системах, типа ANSYS, анализ устойчивости, вобщем сопрамат. Возможно следует начать с кинематики, звенья моделировать как находящиеся в 3 состояниях - вращение с постоянной скоростью по/против часовой стрелке и без вращения. Дальше анализировать возникающие нагрузки. Вот такие мысли.
0
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
raxper
Эксперт
30234 / 6612 / 1498
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,154
Блог
13.01.2021, 23:13
Помогаю со студенческими работами здесь

Серво и датчик
Кто-нибудь может мне помочь?Нужно сделать ардуино проект в котором сервопривод крутиться на 180 градусов когда датчик движения выявляет...

Дергается серво
Привет, Прошу помощи с управлением сервой - использую attiny2313 и микро серву TowerPro SG-90. Через аппаратный ШИМ посылаю импульсы с...

Схема с 4 серво
Доброй ночи. Нужен совет. Не окажусь ли я в электротехническом кругу ада после такой схемы? Использовать шилды, драйверы, модули и т.п....

Серво контроллер
Вот собрался сделат робота, задался вопросом для чего нужен сервоконтроллер, ведь серами можно управлять и с атмеги, даже если взять 18...

Серво сдохла или .. ?
Всем привет! Только начал изучать серво и тут появилось недопонимание ситуации. Купил в нигазе серво Futaba S3116, начал изучать инфо по...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
2
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT
bedvit 28.01.2026
Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .
Загрузка PNG с альфа-каналом на SDL3 для Android: с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image)
8Observer8 28.01.2026
Содержание блога SDL3 имеет собственные средства для загрузки и отображения PNG-файлов с альфа-каналом и базовой работы с ними. В этой инструкции используется функция SDL_LoadPNG(), которая. . .
Загрузка PNG с альфа-каналом на SDL3 для Android: с помощью SDL3_image
8Observer8 27.01.2026
Содержание блога SDL3_image - это библиотека для загрузки и работы с изображениями. Эта пошаговая инструкция покажет, как загрузить и вывести на экран смартфона картинку с альфа-каналом, то есть с. . .
Влияние грибов на сукцессию
anaschu 26.01.2026
Бифуркационные изменения массы гриба происходят тогда, когда мы уменьшаем массу компоста в 10 раз, а скорость прироста биомассы уменьшаем в три раза. Скорость прироста биомассы может уменьшаться за. . .
Воспроизведение звукового файла с помощью SDL3_mixer при касании экрана Android
8Observer8 26.01.2026
Содержание блога SDL3_mixer - это библиотека я для воспроизведения аудио. В отличие от инструкции по добавлению текста код по проигрыванию звука уже содержится в шаблоне примера. Нужно только. . .
Установка Android SDK, NDK, JDK, CMake и т.д.
8Observer8 25.01.2026
Содержание блога Перейдите по ссылке: https:/ / developer. android. com/ studio и в самом низу страницы кликните по архиву "commandlinetools-win-xxxxxx_latest. zip" Извлеките архив и вы увидите. . .
Вывод текста со шрифтом TTF на Android с помощью библиотеки SDL3_ttf
8Observer8 25.01.2026
Содержание блога Если у вас не установлены Android SDK, NDK, JDK, и т. д. то сделайте это по следующей инструкции: Установка Android SDK, NDK, JDK, CMake и т. д. Сборка примера Скачайте. . .
Использование SDL3-callbacks вместо функции main() на Android, Desktop и WebAssembly
8Observer8 24.01.2026
Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru