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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
. g: j1 \+ U7 A2 w2 ]$ e+ ]3 V( p# t
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
9 r* b  m$ v2 V- Q- `3 s) C: G3 ^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。, r& _: Z( V# |

$ f: P. P; E  _( j: d1 z第一个问题:场地( r4 S* c4 ~5 K
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
/ R( O7 i3 _; U- I0 g5 U- a) p7 |是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
$ U, h( \/ }, A( Q  K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。( P' [" g# E$ {. D3 z8 |8 u: o

4 x- d  O) y8 l9 ~8 ^/ K第二问题:机器: p2 J! D  E8 u
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。9 o( U3 r2 H2 b& L  f6 }, p" I

- B& F, C( m+ }- M2 q第三个问题:程序* @5 u  a8 _. Y6 S6 \
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。) j& A& e# M8 _7 F2 |
在此我分享今天的思考流程。
  A( K6 R% _8 @- v2 p1、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。
. D% g& f, L$ A- m( Z$ s1 i+ ~$ x2、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)。5 \0 N2 X! d$ |1 h% k
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。) @1 K4 U! r4 r
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。( y2 Z$ y5 [  x* g
3、我要静静。(不要问静静是谁?)
  b% \& C" z& J3 X$ J% U* `4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)2 R2 N' L7 q; @+ @- }$ U
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)。# ]8 J/ W% Z2 c0 T5 Z
3 k$ F2 b  M  m1 g' B# `; C
$ S$ H' t0 L3 |+ T0 y; _
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!)。6 o; D9 H" @  Z7 k/ a
    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)。0 f# Z. A% s1 _! o+ B2 j
+ _# F; ]9 n; v
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):+ S; }4 s8 |5 p  s+ u- \! _9 _. ^
  M: T  S* x" l# E: e

  c& K$ d# }% `/ u8 h6 m9 T* S机器人停止位置
, ^+ V* u4 c& Z$ R 2.jpg ; [- ]9 m" I& Z/ R# F: K& k( z
测量
" ]# g! P& a9 i+ Y' L3 Y. V 1.jpg . I  u) j& q; \% B5 M+ n, E; Z' Y
7 ^" s# z8 ]2 }+ \
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。( u3 v; a! {1 h% k, O2 M

& }! W' X, x# G1 A5 e" P1 q+ o9 G$ z7 p% ~, \% J5 U4 |
. w- }( M; y3 q! l; C: V

# j$ ~1 N; o0 K3 u# ~  ^, U* x& y& L/ g$ G; d) y+ B
* }2 V0 A: j; G7 Z4 J
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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& P! R, M) k/ ?& K0 e5 v$ Y9 p; M
. I9 h+ }* {1 X; Z8 T8 V3 e" M
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。。。
; `5 E. j" {& R! o0 e4 [1 h- p' b1 d7 y' s  m3 B
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)& k& }# S" ~7 ?4 @' Z0 F

' m; x7 X( O, o" 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+ W! ?) d5 A3 ?

. I1 @& O% E# g: g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)$ i( Y( A, `4 U$ y7 G9 k% ^

: \8 k2 z) V$ u. i" G7 ^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
" C! E0 a/ o4 W+ a! \& v. t! c
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03: u! U, j- B* d
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。' t& u  W- |% r

. f' ~# V( s9 c; v  s" b0 n: p6 F比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

, H" `, w0 `0 V2 X- W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 22:036 [$ F! `. b! G: |6 g$ u+ d
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
- ]' q# x6 Q! o2 w% v/ ~& W& e( ~
+ q* }7 e0 h: d) G7 Q4 L) d比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

% D5 C- ?' |/ [8 n% f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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