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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
" f7 ^) v* J$ N0 V
0 t& D9 o: r& Z+ o9 D+ K+ {0 T出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
3 y( ]. z# \( C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。. l( k$ U2 o) Q6 |% p, X

. ^3 |$ v- P6 o& ?) C2 n9 n% z# x第一个问题:场地/ p( Y  k8 V: p' g% i
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。" z! ]3 s6 `; W- N
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。' U% t" q. R+ Y( Z) F4 t  q. M
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。9 K3 Q+ f* O/ P

* g8 `# G* a2 I第二问题:机器( L% }: T( l0 A2 D# P
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。5 u, A* e: G7 g3 F2 [  U
/ r' Y3 b) _  v7 w
第三个问题:程序
4 @2 ~  r8 q$ r( u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。
5 \: ~' e! p7 v' }在此我分享今天的思考流程。5 K, a% L3 @2 M5 L' ?+ ^- F
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。
8 J" R# \! E; Q2、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)。
8 K1 A5 U9 S; k. u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。/ G1 o6 Z+ [9 J* Z! y, w& P+ }/ O
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。7 |5 c( `7 v0 e/ A# z" `9 q
3、我要静静。(不要问静静是谁?)& {3 y; i& ?2 h' T; z! @$ J* _+ t
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
- h  a5 P0 c0 q+ h7 t0 n+ I& Y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)。
) ^, q0 L9 m$ I  \+ ^% Z. {2 ]$ l7 w

2 ^5 G  F+ d8 G5、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!)。
: z. r- x/ D# w6 Q    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)。
& I( ~# M- E  G5 t5 H# X  I0 S# T' u' q
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):
8 f8 D( `; Y6 S0 {0 }0 v: F; f# u% `! O! ^6 K

2 m$ t$ o: ?5 D& T' J- Y机器人停止位置! f9 ?- f) M4 X6 t6 p" K% U/ R
2.jpg 2 v+ J) h5 o, E
测量
2 R; f  j" R  c- b# L5 K* l 1.jpg 4 |$ C' a+ E* w& I6 o

/ W# l- L: r; n  r  g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。2 m& a- r4 D" e2 N5 e

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1 @* [) `& ~/ c' P% [' `9 P/ M8 M/ H# I6 z6 S3 R3 w/ T

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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
" I7 O5 d0 V$ h* B* @- g5 K7 `' p9 \; v/ a
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。。。
6 X& T4 `% ^. d$ y0 B0 o
* \* ~" v4 |7 ?+ c+ k1 l) q+ E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)3 |$ d# y- D5 D/ f9 J* `$ k% D! y

+ h* {  `0 G' j. l2 N& x2 R$ E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
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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)* w* d) u( C. i/ z6 q
, ^% p  h/ J( f
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 $ p+ p7 T& r* w! `* t- P' S
hello怪 发表于 2017-7-27 22:031 m3 ~9 p1 Q1 B  E" B
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
. H( v2 v& ^* e% }6 z% a
' X0 J% F3 b+ x7 Z比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
; j% ~( @7 k/ a- D! e% `
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
% Q& L4 Q' T# g! k; l4 @咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。4 ]7 w' g% C1 ]( `7 ~' x$ F& r
) z7 h( x: E4 x( I3 [7 ~
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
) z' m8 M# I2 l; e" U. k. A
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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