Delta （rostock型)3d打印機算法解讀及調(diào)試步驟

三、Marlin程序解讀

這里鴨哥不打算講marlin的整個loop（）函數(shù)的流程，講講delta機型的核心部分。對于marlin來說，delta機型和非delta機型在對于溫控、看門狗、電機運動甚至空間坐標等方面都是一樣的。區(qū)別在哪里呢？區(qū)別就在與delta多了一個笛卡爾坐標轉(zhuǎn)換的函數(shù)

Marlin的loop()主體流程

Void loop ()

{

Get_command() ;  //從sd卡或者串口獲取gcode

Process_command(); //解析gcode并且執(zhí)行代碼

Manage_heater();//控制機器的噴頭和熱床的溫度

Manage_inactivity();//

checkHitEndstops();//檢查endstop的狀態(tài)

Lcd_update(); //更新lcd 上面的信息

}

在這個過程中 process_command()是控制的核心，各位仔細研讀一下process_command()的代碼就發(fā)現(xiàn)arduino的厲害了。簡單說一下process_command()的流程,說白了，process_command()就是一個巨大的case 結(jié)構(gòu)，這里講講G1命令的大致邏輯（G1命令不知道的自己搜索去）：

Process_command()

{

Case 0: //g0->g1

Case 1 :

      {

     if(Stopped == false) {

        get_coordinates(); // 獲取當前的坐標，這里是指打印件的世界坐標哦，不是delta的xyz電機的坐標哦！普通結(jié)構(gòu)的打印機則是一樣的。

          #ifdef FWRETRACT

            if(autoretract_enabled)

            if( !(code_seen('X') || code_seen('Y') || code_seen('Z')) && code_seen('E')) { //獲取 命令中 xyze軸的參數(shù)

            Float echange=destination[E_AXIS]-current_position[E_AXIS]; //這里是算最小回抽值的，如果移動距離小于最小回抽值就不回抽了。這里是一個輔助功能。簡單了解可以了。

              if((echange<-MIN_RETRACT && !retracted) || (echange>MIN_RETRACT && retracted)) { //move appears to be an attempt to retract or recover

                  current_position[E_AXIS] = destination[E_AXIS]; //hide the slicer-generated retract/recover from calculations

                  plan_set_e_position(current_position[E_AXIS]); //AND from the planner

                  retract(!retracted);

                  return;

              }

            }

          #endif //FWRETRACT

        prepare_move(); //執(zhí)行移動命令

        return;

       }

}

從上面的代碼來看呢，對于運動類的Gcode，marlin會在process_command()函數(shù)中獲取xyze各軸的參數(shù)后算出目標坐標（destination[_AXIS]），也會使用get_coordinates()來獲取當前坐標（current_position[E_AXIS]）（再次強調(diào)，這個坐標是打印件的世界坐標），當我們知道了目標坐標和當前坐標以后，空間中移動的距離就可以算出來了（不會算的，請自覺請高中數(shù)學(xué)老師吃飯去），接下來marlin就使用perpare_move()來控制電機啦。

接下來呢很自然就要講講prepare_move()這個函數(shù)啦。先上代碼先,代碼鴨哥做了精簡，只看關(guān)鍵的部分就是delta和普通結(jié)構(gòu)的代碼，先說一下plan_buffer_line(）這個函數(shù)的作用的把坐標數(shù)組current_position 、 destination 放到一個內(nèi)存的一個緩存區(qū)里面，然后控制電機轉(zhuǎn)多少圈這樣一個作用的，具體代碼可以自己去看，在一旦進入這個函數(shù)以后，delta和普通機型的代碼都是一樣的，也就是說delta和普通結(jié)構(gòu)的電機控制其實是一樣的。

Difference數(shù)組 ：用來儲存目標坐標和當前坐標之間的距離的，（這里是包含了xyze軸的數(shù)組）

Destination數(shù)組：目標坐標的數(shù)值，是從process_command()函數(shù)中G1讀取XYZE參數(shù)獲取的。

Current_position數(shù)組：當前坐標的數(shù)值，是從G1 命令中g(shù)et_coordinates()傳遞過來的。如果是3個軸都歸零的情況下，current_position就是儲存三個坐標原點，如果開始運動了，這里的值就是上一個prepare_move()循環(huán)執(zhí)行后上一次的destination的值。（這個下面會有看到賦值語句）

Delta數(shù)組：delta打印機的xyz三個電機要移動的距離

void prepare_move()

{

#ifdef DELTA // 設(shè)置機子是delta機型（rostock）

  float difference[NUM_AXIS]; //定義目標距離，用于轉(zhuǎn)換坐標用的過渡變量

  for (int8_t i=0; i < NUM_AXIS; i++) {

    difference = destination - current_position;

  } //計算世界坐標的距離值

//***開始計算笛卡爾距離 并且暴力直線插值來減少運算量***//

  float cartesian_mm = sqrt(sq(difference[X_AXIS]) +

                            sq(difference[Y_AXIS]) +

                            sq(difference[Z_AXIS]));

  if (cartesian_mm < 0.000001) { cartesian_mm = abs(difference[E_AXIS]); }

  if (cartesian_mm < 0.000001) { return; }

  float seconds = 6000 * cartesian_mm / feedrate / feedmultiply;

  int steps = max(1, int(delta_segments_per_second * seconds));

  for (int s = 1; s <= steps; s++) {

    float fraction = float(s) / float(steps);//直線插值

    for(int8_t i=0; i < NUM_AXIS; i++) {

      destination = current_position + difference * fraction;

    }

//***結(jié)束計算笛卡爾距離 并且暴力直線插值來減少運算量***//

    calculate_delta(destination);//將打印件的世界坐標轉(zhuǎn)換為xyz電機軸的運動量

    plan_buffer_line(delta[X_AXIS], delta[Y_AXIS], delta[Z_AXIS],

                     destination[E_AXIS], feedrate*feedmultiply/60/100.0,

                     active_extruder);

  }

#endif // DELTA

。。。。。。。。。。。。

#if ! (defined DELTA || defined SCARA)

  // Do not use feedmultiply for E or Z only moves

  if( (current_position[X_AXIS] == destination [X_AXIS]) && (current_position[Y_AXIS] == destination [Y_AXIS])) {

      plan_buffer_line(destination[X_AXIS], destination[Y_AXIS], destination[Z_AXIS], destination[E_AXIS], feedrate/60, active_extruder); //直接將destination的值發(fā)送去運動緩存里面

  }

  else {

    plan_buffer_line(destination[X_AXIS], destination[Y_AXIS], destination[Z_AXIS], destination[E_AXIS], feedrate*feedmultiply/60/100.0, active_extruder);

  }

#endif // !(DELTA || SCARA)

  for(int8_t i=0; i < NUM_AXIS; i++) {

    current_position = destination; //更新當前坐標的值為剛執(zhí)行的目標坐標值

  }

}

Delta3D打印機代碼解讀及調(diào)機心得（一）

Delta3D打印機代碼解讀及調(diào)機心得（三）

Delta3D打印機代碼解讀及調(diào)機心得（四）

Delta （rostock型)3d打印機算法解讀及調(diào)試步驟

三、Marlin程序解讀

這里鴨哥不打算講marlin的整個loop（）函數(shù)的流程，講講delta機型的核心部分。對于marlin來說，delta機型和非delta機型在對于溫控、看門狗、電機運動甚至空間坐標等方面都是一樣的。區(qū)別在哪里呢？區(qū)別就在與delta多了一個笛卡爾坐標轉(zhuǎn)換的函數(shù)

Marlin的loop()主體流程

Void loop ()

{

Get_command() ;  //從sd卡或者串口獲取gcode

Process_command(); //解析gcode并且執(zhí)行代碼

Manage_heater();//控制機器的噴頭和熱床的溫度

Manage_inactivity();//

checkHitEndstops();//檢查endstop的狀態(tài)

Lcd_update(); //更新lcd 上面的信息

}

在這個過程中 process_command()是控制的核心，各位仔細研讀一下process_command()的代碼就發(fā)現(xiàn)arduino的厲害了。簡單說一下process_command()的流程,說白了，process_command()就是一個巨大的case 結(jié)構(gòu)，這里講講G1命令的大致邏輯（G1命令不知道的自己搜索去）：

Process_command()

{

Case 0: //g0->g1

Case 1 :

      {

     if(Stopped == false) {

        get_coordinates(); // 獲取當前的坐標，這里是指打印件的世界坐標哦，不是delta的xyz電機的坐標哦！普通結(jié)構(gòu)的打印機則是一樣的。

          #ifdef FWRETRACT

            if(autoretract_enabled)

            if( !(code_seen('X') || code_seen('Y') || code_seen('Z')) && code_seen('E')) { //獲取 命令中 xyze軸的參數(shù)

            Float echange=destination[E_AXIS]-current_position[E_AXIS]; //這里是算最小回抽值的，如果移動距離小于最小回抽值就不回抽了。這里是一個輔助功能。簡單了解可以了。

              if((echange<-MIN_RETRACT && !retracted) || (echange>MIN_RETRACT && retracted)) { //move appears to be an attempt to retract or recover

                  current_position[E_AXIS] = destination[E_AXIS]; //hide the slicer-generated retract/recover from calculations

                  plan_set_e_position(current_position[E_AXIS]); //AND from the planner

                  retract(!retracted);

                  return;

              }

            }

          #endif //FWRETRACT

        prepare_move(); //執(zhí)行移動命令

        return;

       }

}

從上面的代碼來看呢，對于運動類的Gcode，marlin會在process_command()函數(shù)中獲取xyze各軸的參數(shù)后算出目標坐標（destination[_AXIS]），也會使用get_coordinates()來獲取當前坐標（current_position[E_AXIS]）（再次強調(diào)，這個坐標是打印件的世界坐標），當我們知道了目標坐標和當前坐標以后，空間中移動的距離就可以算出來了（不會算的，請自覺請高中數(shù)學(xué)老師吃飯去），接下來marlin就使用perpare_move()來控制電機啦。

接下來呢很自然就要講講prepare_move()這個函數(shù)啦。先上代碼先,代碼鴨哥做了精簡，只看關(guān)鍵的部分就是delta和普通結(jié)構(gòu)的代碼，先說一下plan_buffer_line(）這個函數(shù)的作用的把坐標數(shù)組current_position 、 destination 放到一個內(nèi)存的一個緩存區(qū)里面，然后控制電機轉(zhuǎn)多少圈這樣一個作用的，具體代碼可以自己去看，在一旦進入這個函數(shù)以后，delta和普通機型的代碼都是一樣的，也就是說delta和普通結(jié)構(gòu)的電機控制其實是一樣的。

Difference數(shù)組 ：用來儲存目標坐標和當前坐標之間的距離的，（這里是包含了xyze軸的數(shù)組）

Destination數(shù)組：目標坐標的數(shù)值，是從process_command()函數(shù)中G1讀取XYZE參數(shù)獲取的。

Current_position數(shù)組：當前坐標的數(shù)值，是從G1 命令中g(shù)et_coordinates()傳遞過來的。如果是3個軸都歸零的情況下，current_position就是儲存三個坐標原點，如果開始運動了，這里的值就是上一個prepare_move()循環(huán)執(zhí)行后上一次的destination的值。（這個下面會有看到賦值語句）

Delta數(shù)組：delta打印機的xyz三個電機要移動的距離

void prepare_move()

{

#ifdef DELTA // 設(shè)置機子是delta機型（rostock）

  float difference[NUM_AXIS]; //定義目標距離，用于轉(zhuǎn)換坐標用的過渡變量

  for (int8_t i=0; i < NUM_AXIS; i++) {

    difference = destination - current_position;

  } //計算世界坐標的距離值

//***開始計算笛卡爾距離 并且暴力直線插值來減少運算量***//

  float cartesian_mm = sqrt(sq(difference[X_AXIS]) +

                            sq(difference[Y_AXIS]) +

                            sq(difference[Z_AXIS]));

  if (cartesian_mm < 0.000001) { cartesian_mm = abs(difference[E_AXIS]); }

  if (cartesian_mm < 0.000001) { return; }

  float seconds = 6000 * cartesian_mm / feedrate / feedmultiply;

  int steps = max(1, int(delta_segments_per_second * seconds));

  for (int s = 1; s <= steps; s++) {

    float fraction = float(s) / float(steps);//直線插值

    for(int8_t i=0; i < NUM_AXIS; i++) {

      destination = current_position + difference * fraction;

    }

//***結(jié)束計算笛卡爾距離 并且暴力直線插值來減少運算量***//

    calculate_delta(destination);//將打印件的世界坐標轉(zhuǎn)換為xyz電機軸的運動量

    plan_buffer_line(delta[X_AXIS], delta[Y_AXIS], delta[Z_AXIS],

                     destination[E_AXIS], feedrate*feedmultiply/60/100.0,

                     active_extruder);

  }

#endif // DELTA

。。。。。。。。。。。。

#if ! (defined DELTA || defined SCARA)

  // Do not use feedmultiply for E or Z only moves

  if( (current_position[X_AXIS] == destination [X_AXIS]) && (current_position[Y_AXIS] == destination [Y_AXIS])) {

      plan_buffer_line(destination[X_AXIS], destination[Y_AXIS], destination[Z_AXIS], destination[E_AXIS], feedrate/60, active_extruder); //直接將destination的值發(fā)送去運動緩存里面

  }

  else {

    plan_buffer_line(destination[X_AXIS], destination[Y_AXIS], destination[Z_AXIS], destination[E_AXIS], feedrate*feedmultiply/60/100.0, active_extruder);

  }

#endif // !(DELTA || SCARA)

  for(int8_t i=0; i < NUM_AXIS; i++) {

    current_position = destination; //更新當前坐標的值為剛執(zhí)行的目標坐標值

  }

}

Delta3D打印機代碼解讀及調(diào)機心得（一）

Delta3D打印機代碼解讀及調(diào)機心得（三）

Delta3D打印機代碼解讀及調(diào)機心得（四）