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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 & E  _  `& e* w! D# \; j

5 B" X0 Y: u0 ?. W, e5 n8 r! c7 n出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
1 \- R2 A2 n0 j* c+ L" L5 w' ^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。
& @, {2 V6 S. ?) l: C1 g1 s1 A, q- W
第一个问题:场地6 \+ {, T7 k( g
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。$ N3 O  U% `# w' T5 U
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。6 r( j2 S. W' U
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。
$ o' t8 t9 w; w; d5 \
+ Q9 c5 Q9 J( w$ ]: F% \第二问题:机器+ t& ]- F- |3 B
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。2 y2 V8 C* }0 S. g! h0 q3 P! \
2 K; R% k- ~; a* N5 Z
第三个问题:程序
: e7 s; N6 D2 L# P6 S1 w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。
( c. W7 J, H/ |/ J' C在此我分享今天的思考流程。# S+ Y9 g3 w4 \: j0 H
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。) W( n0 i6 f1 G7 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)。
( A" @6 Q/ |6 y/ d- L6 T+ @( F+ d! {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。0 {  p6 r3 w. q, c" t( k  l
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。
8 e0 n4 y- K( |; F) x! ~& {5 k3、我要静静。(不要问静静是谁?)
( F" s: }( o, x% _5 K4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
6 X' o2 F  l) `/ u8 A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)。
) @7 Q0 \. x( V9 {9 v
+ j" f8 T" W* d4 U7 _3 ], z6 y6 d, ]# l9 n( a/ D0 h1 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!)。" W4 V5 |% ~8 I% |7 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)。
  J0 i; B- m5 i4 g& J1 \0 _/ S' H" c4 ]6 k- y3 A( }
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- i" N; r/ @" x
' B$ w3 Z7 ]9 @. i" D/ R

: i# n( u. T% ~( |% b! S( i; I机器人停止位置0 A% Y, E" Y: e& q& k: p: c
2.jpg
, [) Z: L6 ]! J( F测量1 Q3 a2 }3 B2 l- T+ `. R5 V! V! t' H
1.jpg
1 f4 T* X8 b/ t' ^3 @' ]6 ?  }  u4 P0 C! b* N7 {
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。* Q' l; Y+ v( s" b

3 B# u" N/ O- O! L( L, |: s' k/ p  ^- m% E3 z4 w6 [. |$ @+ ~! V8 d
& b  I1 U: A( `! E9 n
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0 I" F8 P% |0 T9 D" v, p

7 n7 J; G' N" e/ M/ g
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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
6 Z/ W8 k$ t, j) L
* p! C% K0 V; a9 L0 B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。。。
, p% u  }/ x. ]
  X9 @3 Z' ^: y5 F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)
% j( s9 g* C$ d) D5 U
1 A) s) @1 d+ B& G. C' T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8 ^% P, R) b- E  E) d# L

* W% a" N! J! C+ t- N, n9 ]" x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)% X6 I) D/ {! r# O1 \
2 f% N" ^" z1 o5 U
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
6 f* `! v1 |/ `2 D, q+ R
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
. [0 Q# [4 o/ s6 r+ l咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。6 o' N6 ?3 @! ~, E5 f
4 `, v+ b' C3 ?1 I! H* Q9 Z
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

' |- W0 Q0 F8 L2 U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: B& _# Z6 S+ D/ r' n
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。  n* s  ?3 `6 a' A/ I

6 e1 R7 C- L) e7 S6 t( W) ~+ g6 b比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
' Q. A1 `& }9 s
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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