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最直的300厘米——电机角度传感器极限挑战版

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发表于 2017-7-27 19:51:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 “” 于 2017-7-27 20:09 编辑 - S3 D$ F% e0 }1 b6 m3 I/ |7 H
( B& N5 Z+ t% \
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
% g* Y+ B1 m, y( N; }8 ]7 c/ m我仅有一天时间,这天时间内,想完成这个,如果不能直接放弃,因此方法只有一个:最高效,最简。- i* n. e: o) ^5 k4 y# j2 Z
. o& L& K( F1 y( [: a+ E' J5 ]
第一个问题:场地! ~" }6 s6 X) [* Y0 _2 Q
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
8 |# z( t$ F- S$ u是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。- J3 \+ o' S7 S, s
呵呵,而且前后只剩下30厘米,车最后到达终点的位置已经没有合适的站位拍摄视频了,所以盲拍了,摄像头拍到什么只有手机知道,也无法测量了。* W2 t$ N  D2 ^, Z
5 n) I" V9 Z5 ^4 J' B
第二问题:机器1 E" G. O. A& ~; I! H7 N
用的是最简单的机器,去年走线好像就是这台,一直没有拆,因为电机是nxt的,所以也暂时用不到,就一直留着。不过要符合右前轮,所以把三轮改了以下,变四轮,其实我应该写右前轮这几个字的。! o; g$ m+ I' |5 _' \# H, f

( @6 G$ e" Z2 T第三个问题:程序
8 A. c9 X; ~' `个人方法不同,有人靠结构,有人靠程序。我是靠程序解决问题的。不过也遇到了很多问题,走了很多我认为的弯路,可能被我抛弃的方法是可实现的,可能只是我的场地条件比较苛刻而已。
7 K5 @4 S  q9 O' A5 U" r; E" X6 t. j在此我分享今天的思考流程。' r& P: i. h0 S6 W
1、直线,应该是左右两轮的前进角度是一致的,我用如此方法前进,左右电机误差基本为0,最终还是偏离比较大。! F' ]* |" k% b+ e# R: S
2、于是会想到陀螺仪修正。那控制电机的要素就是陀螺仪,不能再以电机角度为参考依据(陀螺仪变化表示偏了,那么就需要某电机加强功率或减少功率,电机角度一定不相等)。
% G% S" E6 J3 Z% X! ]第一阶段尝试,用陀螺仪速度,进行比例调节。为什么用陀螺仪速度,因为我需要及时的修正,速度更能体现实时的状态,结果抖动较大。其实可以降低比例,进行慢慢调整,但是我没有尝试,因为我的时间有限,我的第一反应是速度的变化范围太大,所以如果这样调整的话不能用仅仅用比例,因为这对小的偏差不利,不能及时修正。
, p1 ~! k! r/ z; W# x第二阶段尝试,用陀螺仪角度,进行比例调节。过程不详细说了。反正调的很好,数值很完美,出发和最终停的陀螺仪角度数值完全一致(当然我承认陀螺仪还是有误差的),但是误差离开线还是非常远。这点很惊讶。
# v9 X# `5 n  [3、我要静静。(不要问静静是谁?)
2 y+ v" ?4 o' L7 Q4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
3 ^" U" D2 N/ v上个月,买了个激光模块,一直没用。这次本来是想打算做好,放上激光模块,用来证明误差量的。现在被我直接拿了出来,装在上面分析车辆的摆动。首先是连线,可能会想到用输出或者输入口,我直接用了usb的口,正要也有usb的插头(昨天刚到的快递,怎么那么寸?),简单接完,随后用lego搭一个框架装在车上。结果发现,墙上光点除了向一边偏以外,上下抖动也厉害,且范围大(冥冥中注定我离墙该如此近。呵呵)。- I' u: x& l: r* |8 h+ G* ]% X
3 E# ]" x* O' u( e, O; V5 ~

! L7 ]# ~. C. n, r5、结构改进:加重。没零件,没时间,那就直接来4个WRO足球的万向轮(简单,粗暴吧!)。
' a) J% k) Q9 ^% [    程序:仍旧用电机角度反馈的,因为感觉陀螺仪的反馈还是比较慢的,要发现1°的误差,电机可能已经跑了很多角度了。既然地面有高低,会产生误差,可将电机的power设置不一致,只要弧线到位在地板上就是直线。(在3m的长度中,要调整最终的误差,那2轮power的差一定在1以内,所以不要指望用模块了,自己动手写想方法写吧)。
7 t6 ^5 e8 n& n. F5 A. \# k' N3 S, ]1 u1 r8 B1 C
视频(由于时间短,参与为主,最后附上照片,表示机器停下位置,以及测量结果,视频最后较模糊,但是应该能判断停止位置的精度,可细细研究):
3 z& K. _( ^7 }, ]& d6 m; I/ N. d$ W) L5 R/ r6 V) U3 @3 k
( S& d/ Y/ [. }- _7 z
机器人停止位置( k5 v2 v6 W+ ?: I
2.jpg 6 D2 C% |; r+ E& v$ b
测量4 j: m9 c( _! f0 @8 W# u6 y% P
1.jpg
3 D" ~; E6 j, c- r+ \: O
2 w: W6 f( o7 s& L) B* P) u写在最后:垂直穿越地板,如果后地板比前地板高,会有略微纠正方向的作用,哪位朋友可以尝试一下,横穿30块地板的效果,是否会比直穿4块地板效果好。希望有朋友尝试,有答案。
: ~- z2 I6 M8 w
: U5 w, z) U' g( q5 z! q
+ {$ ]% _: b1 G9 m! |+ D3 g+ `4 Q7 i3 @, D

) I, Y9 G- z7 A; ?% k# |. ]5 P- P  P' I$ m1 j* N* U

0 W  X" z$ T7 n+ \$ d. d
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发表于 2017-7-27 21:21:41 | 显示全部楼层
WRO WRO WRO 居然有八个,一个富贵小车,哈哈
. W& v- p8 P4 n$ j( i# v
  B" s: M  X  `! A, p这激光可否测距,反应速度如果快的话,是不是可以平行墙体走呀
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发表于 2017-7-27 22:03:03 | 显示全部楼层
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。- S0 e" f6 G, X7 e7 v

" ^+ s3 @9 a+ q" X比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走了多远好像没有什么要求。。也就是说,两条黑线应该是平行于车子行进方向的(具体可以看老大发的场地说明)
% I7 t: K- f  y, B7 m0 ~8 D/ i5 p8 j" T* F8 |: \  D, p- N
从视频看来车子走的还是有点歪的,从最开始白线在车轮右端最后走到了车子中间,改进余地还是有的7 I$ B; \/ [5 G, L- Z( L

% h1 g6 t) G0 Q, h至于楼主提到的角度控制,我的建议是让两个马达的角速度一致,而不是转动角度一致。即使让转动角度一致,也会导致车子横向平移。陀螺仪也是同样的道理。为了修正开始时的偏差,就需要额外的校正(比如一开始车子向右偏了十度,光让车子向左拐十度还不足,必须继续向左拐,才能回到原来的道路上,这么个原理)
7 [# n: N3 P2 M4 ^* y9 l9 ?- K
* f  b+ Q' _: E* }# {# r关于右前轮的话,可以不改成四轮的—— 把俩主动轮放前头,一个从动轮放后头就行啦
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 楼主| 发表于 2017-7-27 23:38:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 “” 于 2017-7-27 23:39 编辑
" [2 }4 j  C+ Z8 r: ]! s# b* |/ k+ Q3 Q
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
  p$ b) X2 P, u% M5 [咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。+ r$ i8 A- R, J) \
3 D: C% O& k# ?" M
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
: e2 z- o! ~# y
再看规则我发现了。起点a的字离旁边的竖线更接近,我没看到下面的线,所以我误解了。好吧。反正也就是娱乐。
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 楼主| 发表于 2017-7-27 23:47:46 | 显示全部楼层
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
! l) Z  b& T" |; o9 N( C$ K7 m5 l# w咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
- X$ }) y) h7 G1 r0 k3 Z
6 n* T1 h) [, ^* J比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
- a5 U" W* {8 _2 X1 K
你说的角速度一致我觉得也比较难实现。速度是路程的微分。这样积累下来的误差就无法弥补了。你说左偏的次数和右偏的次数一致我也想如此,但是强行让偏的次数一致,会使抖动更大。
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发表于 2017-7-29 22:07:38 | 显示全部楼层
这明显是   引号 大神用来炫富的作品  不用说 一定没问题  光是 挂作配重的轮子 都比EV3值钱了   顶顶顶
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发表于 2017-8-10 11:07:03 | 显示全部楼层
哈哈,配重用的麦克纳姆……我只能用3D打印做了几个零件,然后配了一堆韩端的轮子。
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发表于 2019-8-16 14:35:47 | 显示全部楼层
哈哈,顶你了哦.
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