Drivetrain Python

En esta guía crearás un drivetrain diferencial moderno utilizando Python y RobotPy, siguiendo el mismo flujo que la versión en Java pero adaptado a la sintaxis y herramientas de Python.

El objetivo es aprender:

Cómo crear un proyecto FRC con RobotPy
Cómo funciona un drivetrain diferencial
Cómo utilizar leaders y followers
Cómo controlar el robot con un control Xbox
Cómo configurar motores brushless
Cómo desplegar código al roboRIO
Cómo probar el robot desde Driver Station

¿Qué es un Differential Drivetrain?

Un Differential Drivetrain utiliza lados izquierdo y derecho independientes para mover el robot, igual que en la versión Java de esta guía.

La mayoría de robots FRC tipo tanque utilizan:

2 motores izquierdos
2 motores derechos
Leaders y followers
Control arcade con control Xbox
Motores brushless conectados por CAN

Antes de comenzar

Asegúrate de tener:

Python y RobotPy instalados
VS Code configurado
roboRIO configurado
Driver Station funcionando
Control Xbox conectado
Motores y controladores correctamente cableados

Python Setup

Driver Station

Crear un nuevo proyecto

Abre una terminal en la carpeta donde quieras crear el proyecto y ejecuta el comando de inicialización de RobotPy.

Windows
macOS / Linux

py -3 -m robotpy init

python3 -m robotpy init

Estructura del proyecto

RobotPy genera dos archivos principales en la carpeta del proyecto:

robot.py
pyproject.toml

robot.py contiene la clase principal del robot. pyproject.toml define las dependencias del proyecto, incluyendo la versión de RobotPy y las librerías de fabricantes que agregues.

¿Qué vamos a construir?

Crearemos un drivetrain con:

4 motores brushless
Leaders y followers
Differential Drive
Control Xbox
Arcade Drive

La estructura será similar a esta:

Left Side
├── Left Leader
└── Left Follower

Right Side
├── Right Leader
└── Right Follower

CAN IDs

Cada controlador de motor necesita un CAN ID único. En este ejemplo utilizaremos los mismos IDs que la versión Java:

Motor	CAN ID
Left Leader	10
Left Follower	11
Right Leader	12
Right Follower	13

Importando librerías

import wpilib
import rev

from wpilib.drive import DifferentialDrive

Declarando la clase del robot

class MyRobot(wpilib.TimedRobot):

    def robotInit(self):

        # Left side motors
        self.leftLeader = rev.SparkMax(
            10, rev.SparkLowLevel.MotorType.kBrushless)

        self.leftFollower = rev.SparkMax(
            11, rev.SparkLowLevel.MotorType.kBrushless)

        # Right side motors
        self.rightLeader = rev.SparkMax(
            12, rev.SparkLowLevel.MotorType.kBrushless)

        self.rightFollower = rev.SparkMax(
            13, rev.SparkLowLevel.MotorType.kBrushless)

¿Qué son Leaders y Followers?

En un drivetrain FRC moderno normalmente existen motores leaders y motores followers.

El motor leader recibe comandos directamente desde el código. El follower copia automáticamente el comportamiento del leader del mismo lado.

Esto permite:

Simplificar el código
Mantener sincronizados los motores
Reducir errores

Configurando el control Xbox

self.controller = wpilib.XboxController(0)

Configurando Differential Drive

self.drive = DifferentialDrive(self.leftLeader, self.rightLeader)

Configurando Followers e inversión

Dentro de robotInit(), después de crear los motores, se configuran con objetos SparkMaxConfig:

leftFollowerConfig = rev.SparkMaxConfig()
leftFollowerConfig.follow(self.leftLeader)
self.leftFollower.configure(
    leftFollowerConfig,
    rev.ResetMode.kResetSafeParameters,
    rev.PersistMode.kPersistParameters)

rightFollowerConfig = rev.SparkMaxConfig()
rightFollowerConfig.follow(self.rightLeader)
self.rightFollower.configure(
    rightFollowerConfig,
    rev.ResetMode.kResetSafeParameters,
    rev.PersistMode.kPersistParameters)

rightLeaderConfig = rev.SparkMaxConfig()
rightLeaderConfig.inverted(True)
self.rightLeader.configure(
    rightLeaderConfig,
    rev.ResetMode.kResetSafeParameters,
    rev.PersistMode.kPersistParameters)

Configurando Arcade Drive

Ahora agregaremos control manual dentro de teleopPeriodic().

def teleopPeriodic(self):

    speed = -self.controller.getLeftY()
    rotation = self.controller.getRightX()

    self.drive.arcadeDrive(speed, rotation)

-self.controller.getLeftY() lee el stick izquierdo para avanzar y retroceder.
self.controller.getRightX() lee el stick derecho para girar.
self.drive.arcadeDrive(speed, rotation) convierte ambos valores en movimiento para el drivetrain.

¿Cómo funciona Arcade Drive?

Con este sistema:

Stick izquierdo → adelante y atrás
Stick derecho → giro o pivote

Si avanzas y giras al mismo tiempo, el robot girará suavemente mientras avanza. Este es uno de los métodos de control más utilizados en FRC.

Código completo del robot

import wpilib
import rev

from wpilib.drive import DifferentialDrive


class MyRobot(wpilib.TimedRobot):

    def robotInit(self):

        # Left side motors
        self.leftLeader = rev.SparkMax(
            10, rev.SparkLowLevel.MotorType.kBrushless)

        self.leftFollower = rev.SparkMax(
            11, rev.SparkLowLevel.MotorType.kBrushless)

        # Right side motors
        self.rightLeader = rev.SparkMax(
            12, rev.SparkLowLevel.MotorType.kBrushless)

        self.rightFollower = rev.SparkMax(
            13, rev.SparkLowLevel.MotorType.kBrushless)

        # Followers
        leftFollowerConfig = rev.SparkMaxConfig()
        leftFollowerConfig.follow(self.leftLeader)
        self.leftFollower.configure(
            leftFollowerConfig,
            rev.ResetMode.kResetSafeParameters,
            rev.PersistMode.kPersistParameters)

        rightFollowerConfig = rev.SparkMaxConfig()
        rightFollowerConfig.follow(self.rightLeader)
        self.rightFollower.configure(
            rightFollowerConfig,
            rev.ResetMode.kResetSafeParameters,
            rev.PersistMode.kPersistParameters)

        # Invert right side
        rightLeaderConfig = rev.SparkMaxConfig()
        rightLeaderConfig.inverted(True)
        self.rightLeader.configure(
            rightLeaderConfig,
            rev.ResetMode.kResetSafeParameters,
            rev.PersistMode.kPersistParameters)

        # Xbox controller
        self.controller = wpilib.XboxController(0)

        # Differential drivetrain
        self.drive = DifferentialDrive(self.leftLeader, self.rightLeader)

    def teleopPeriodic(self):

        # Forward and backward
        speed = -self.controller.getLeftY()

        # Rotation
        rotation = self.controller.getRightX()

        # Drive robot
        self.drive.arcadeDrive(speed, rotation)

Métodos importantes

Se ejecuta una sola vez cuando el programa del robot inicia. Se utiliza para preparar el robot antes de comenzar a operar, inicializando motores, sensores, controles y cualquier configuración necesaria para el resto del código.

Desplegar código al robot

Conecta el roboRIO por Ethernet o USB.
Abre una terminal en la carpeta del proyecto.
Ejecuta el comando de deploy.

python -m robotpy deploy

Verificar comunicación

Abre Driver Station y verifica:

Communications = verde
Robot Code = verde
Joysticks = verde

Habilitar el robot

Selecciona Teleoperated
Presiona Enable
Mueve el joystick

El robot debería responder inmediatamente.

Problemas comunes

Verifica conexión al roboRIO
Revisa el Team Number en pyproject.toml
Ejecuta py -3 -m robotpy sync antes de reintentar
Verifica firewall de Windows

Falta agregar robotpy[rev] en pyproject.toml
Ejecuta py -3 -m robotpy sync para instalar la dependencia

Siguientes pasos

Ahora puedes continuar con:

Corriendo el programa
Driver Station
Command-Based Programming
Sensores
Autonomous
Dashboards

RobotPy

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