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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 5 H; {* m1 A% a% @* x% N
2 B; r$ j% N% {; {- Q0 ^5 B0 n
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。( K, c, R, q$ l+ h3 i
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。; U# ]( s; E0 U& e7 ?: Z% W

! F, A- T5 u: U+ N第一个问题:场地
' |! c/ x4 g9 y$ b6 F: @不是我要挑战斜穿20块地板的极限。/ M% S  i3 l) v9 }5 X' ]! m
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
6 ]/ ^9 U# ?: ?0 Z/ r9 p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。
+ w. x+ E6 T1 q5 z: u% U; G& s
. L5 x# y, t4 ~第二问题:机器
6 I4 W* |  d" P# e8 ]7 ^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。
' V2 l1 `' U) `* [9 T6 g
6 H" g2 [* O4 D  g! i第三个问题:程序
; ]9 _: Q! H9 J8 D3 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。2 u- ]( r' p1 P3 V( a
在此我分享今天的思考流程。
- Y+ }2 S! Q: W4 c! `* L( l2 v' z1 X1、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。: b: o, I0 R6 ^: B# R  D& i8 R) m
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)。
1 q$ B) x0 U  y" |8 {3 l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。
6 w! J4 |$ ^) [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。- G! I8 N3 S+ j$ e
3、我要静静。(不要问静静是谁?)
, X+ x& B% F7 s+ Z" g8 P' z4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
; l: r5 n6 h8 r" r  u+ o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)。
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6 q" a8 o2 @) ^6 ]5、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!)。3 L- P0 c; m: H9 w
    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)。. Z1 X2 b7 n" U; W& p
- a; m* J, w" ^" e" f% ?
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):
* |" q" h! w  M$ h* Q% W6 H3 a6 i
; }  r+ l2 E) H/ E
( n' ~8 @' e8 W7 X3 P机器人停止位置
& C) L( g$ i0 L0 j' Q 2.jpg
4 U) E' E2 E9 o! S& a4 m8 s' F" _  i测量
% i- G" V' @- M: O. {% J 1.jpg
' F9 b7 I' Y; n% s9 F
- A5 B1 u8 k# c3 {* p& y- O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。4 p: R- B4 C3 n6 B* d" ~6 }
$ T7 a) Z% g+ u: k
; J; }$ d) z8 y4 j

4 N! t3 T1 l4 v- a4 g3 E% e9 F) f; _- L$ q* c
4 g) @1 [$ {9 f1 P: G
, S6 S7 j) ?5 J  |! s
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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8 W1 L" z0 K9 \9 _( g- k

& _3 J0 r. O% Q$ Y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。。。
% x" O/ _/ d, Q3 Z  ^2 ]4 S9 U: Q4 B' R9 x) l3 u1 k1 {3 u
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)1 y( C. [' j7 O: A
! Z$ \) ]2 W* a
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6 r0 r2 V' A6 \- W0 p( N2 I

, B4 t5 M% \' X+ A4 s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)  J2 f; b2 Y: H
9 j+ S+ l# t3 T/ S4 P
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 ! _1 Z+ m! s! G  B$ E
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03& m% \1 J! D0 t  s; B
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。5 J9 r8 I$ v$ e( U4 K: E
5 B4 _- V8 K  D* y" n
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

- [( k- Y8 b0 d% Y# x6 E& X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
, F) y0 O( H  q+ Y, u) q咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。" e( g2 s* _8 Q4 N. M

' g( }* _4 p) ^; J8 j: |) H$ l( k比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

* g+ m4 t% p5 r4 O0 `* E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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