Delta （rostock型)3d打印机算法解读及调试步骤

三、Marlin程序解读

这里鸭哥不打算讲marlin的整个loop（）函数的流程，讲讲delta机型的核心部分。对于marlin来说，delta机型和非delta机型在对于温控、看门狗、电机运动甚至空间坐标等方面都是一样的。区别在哪里呢？区别就在与delta多了一个笛卡尔坐标转换的函数

Marlin的loop()主体流程

Void loop ()

{

Get_command() ;  //从sd卡或者串口获取gcode

Process_command(); //解析gcode并且执行代码

Manage_heater();//控制机器的喷头和热床的温度

Manage_inactivity();//

checkHitEndstops();//检查endstop的状态

Lcd_update(); //更新lcd 上面的信息

}

在这个过程中 process_command()是控制的核心，各位仔细研读一下process_command()的代码就发现arduino的厉害了。简单说一下process_command()的流程,说白了，process_command()就是一个巨大的case 结构，这里讲讲G1命令的大致逻辑（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(); // 获取当前的坐标，这里是指打印件的世界坐标哦，不是delta的xyz电机的坐标哦！普通结构的打印机则是一样的。

          #ifdef FWRETRACT

            if(autoretract_enabled)

            if( !(code_seen('X') || code_seen('Y') || code_seen('Z')) && code_seen('E')) { //获取 命令中 xyze轴的参数

            Float echange=destination[E_AXIS]-current_position[E_AXIS]; //这里是算最小回抽值的，如果移动距离小于最小回抽值就不回抽了。这里是一个辅助功能。简单了解可以了。

              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(); //执行移动命令

        return;

       }

}

从上面的代码来看呢，对于运动类的Gcode，marlin会在process_command()函数中获取xyze各轴的参数后算出目标坐标（destination[_AXIS]），也会使用get_coordinates()来获取当前坐标（current_position[E_AXIS]）（再次强调，这个坐标是打印件的世界坐标），当我们知道了目标坐标和当前坐标以后，空间中移动的距离就可以算出来了（不会算的，请自觉请高中数学老师吃饭去），接下来marlin就使用perpare_move()来控制电机啦。

接下来呢很自然就要讲讲prepare_move()这个函数啦。先上代码先,代码鸭哥做了精简，只看关键的部分就是delta和普通结构的代码，先说一下plan_buffer_line(）这个函数的作用的把坐标数组current_position 、 destination 放到一个内存的一个缓存区里面，然后控制电机转多少圈这样一个作用的，具体代码可以自己去看，在一旦进入这个函数以后，delta和普通机型的代码都是一样的，也就是说delta和普通结构的电机控制其实是一样的。

Difference数组 ：用来储存目标坐标和当前坐标之间的距离的，（这里是包含了xyze轴的数组）

Destination数组：目标坐标的数值，是从process_command()函数中G1读取XYZE参数获取的。

Current_position数组：当前坐标的数值，是从G1 命令中get_coordinates()传递过来的。如果是3个轴都归零的情况下，current_position就是储存三个坐标原点，如果开始运动了，这里的值就是上一个prepare_move()循环执行后上一次的destination的值。（这个下面会有看到赋值语句）

Delta数组：delta打印机的xyz三个电机要移动的距离

void prepare_move()

{

#ifdef DELTA // 设置机子是delta机型（rostock）

  float difference[NUM_AXIS]; //定义目标距离，用于转换坐标用的过渡变量

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

    difference = destination - current_position;

  } //计算世界坐标的距离值

//***开始计算笛卡尔距离 并且暴力直线插值来减少运算量***//

  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);//直线插值

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

      destination = current_position + difference * fraction;

    }

//***结束计算笛卡尔距离 并且暴力直线插值来减少运算量***//

    calculate_delta(destination);//将打印件的世界坐标转换为xyz电机轴的运动量

    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); //直接将destination的值发送去运动缓存里面

  }

  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; //更新当前坐标的值为刚执行的目标坐标值

  }

}

Delta3D打印机代码解读及调机心得（一）

Delta3D打印机代码解读及调机心得（三）

Delta3D打印机代码解读及调机心得（四）

Delta （rostock型)3d打印机算法解读及调试步骤

三、Marlin程序解读

这里鸭哥不打算讲marlin的整个loop（）函数的流程，讲讲delta机型的核心部分。对于marlin来说，delta机型和非delta机型在对于温控、看门狗、电机运动甚至空间坐标等方面都是一样的。区别在哪里呢？区别就在与delta多了一个笛卡尔坐标转换的函数

Marlin的loop()主体流程

Void loop ()

{

Get_command() ;  //从sd卡或者串口获取gcode

Process_command(); //解析gcode并且执行代码

Manage_heater();//控制机器的喷头和热床的温度

Manage_inactivity();//

checkHitEndstops();//检查endstop的状态

Lcd_update(); //更新lcd 上面的信息

}

在这个过程中 process_command()是控制的核心，各位仔细研读一下process_command()的代码就发现arduino的厉害了。简单说一下process_command()的流程,说白了，process_command()就是一个巨大的case 结构，这里讲讲G1命令的大致逻辑（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(); // 获取当前的坐标，这里是指打印件的世界坐标哦，不是delta的xyz电机的坐标哦！普通结构的打印机则是一样的。

          #ifdef FWRETRACT

            if(autoretract_enabled)

            if( !(code_seen('X') || code_seen('Y') || code_seen('Z')) && code_seen('E')) { //获取 命令中 xyze轴的参数

            Float echange=destination[E_AXIS]-current_position[E_AXIS]; //这里是算最小回抽值的，如果移动距离小于最小回抽值就不回抽了。这里是一个辅助功能。简单了解可以了。

              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(); //执行移动命令

        return;

       }

}

从上面的代码来看呢，对于运动类的Gcode，marlin会在process_command()函数中获取xyze各轴的参数后算出目标坐标（destination[_AXIS]），也会使用get_coordinates()来获取当前坐标（current_position[E_AXIS]）（再次强调，这个坐标是打印件的世界坐标），当我们知道了目标坐标和当前坐标以后，空间中移动的距离就可以算出来了（不会算的，请自觉请高中数学老师吃饭去），接下来marlin就使用perpare_move()来控制电机啦。

接下来呢很自然就要讲讲prepare_move()这个函数啦。先上代码先,代码鸭哥做了精简，只看关键的部分就是delta和普通结构的代码，先说一下plan_buffer_line(）这个函数的作用的把坐标数组current_position 、 destination 放到一个内存的一个缓存区里面，然后控制电机转多少圈这样一个作用的，具体代码可以自己去看，在一旦进入这个函数以后，delta和普通机型的代码都是一样的，也就是说delta和普通结构的电机控制其实是一样的。

Difference数组 ：用来储存目标坐标和当前坐标之间的距离的，（这里是包含了xyze轴的数组）

Destination数组：目标坐标的数值，是从process_command()函数中G1读取XYZE参数获取的。

Current_position数组：当前坐标的数值，是从G1 命令中get_coordinates()传递过来的。如果是3个轴都归零的情况下，current_position就是储存三个坐标原点，如果开始运动了，这里的值就是上一个prepare_move()循环执行后上一次的destination的值。（这个下面会有看到赋值语句）

Delta数组：delta打印机的xyz三个电机要移动的距离

void prepare_move()

{

#ifdef DELTA // 设置机子是delta机型（rostock）

  float difference[NUM_AXIS]; //定义目标距离，用于转换坐标用的过渡变量

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

    difference = destination - current_position;

  } //计算世界坐标的距离值

//***开始计算笛卡尔距离 并且暴力直线插值来减少运算量***//

  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);//直线插值

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

      destination = current_position + difference * fraction;

    }

//***结束计算笛卡尔距离 并且暴力直线插值来减少运算量***//

    calculate_delta(destination);//将打印件的世界坐标转换为xyz电机轴的运动量

    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); //直接将destination的值发送去运动缓存里面

  }

  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; //更新当前坐标的值为刚执行的目标坐标值

  }

}

Delta3D打印机代码解读及调机心得（一）

Delta3D打印机代码解读及调机心得（三）

Delta3D打印机代码解读及调机心得（四）