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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 ! q6 g0 v2 u, f# i* ?, v6 D4 {1 o1 m, h
3 ?+ X6 R7 j6 H& {" y5 A' a
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。9 h! n) t" w. r
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。
3 T) d% H+ g8 L7 r4 j& b' Q$ V- s5 Z; C# c
第一个问题:场地9 v! ]% h7 Y+ c5 C! }
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。  v0 `6 v' n* F$ V% ], s
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。$ v' {* y6 J: a' e, R
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。
, X7 l6 g3 N7 R- j) l! h# F% Y$ y8 v
第二问题:机器* \0 y# l1 P5 ^1 V; |/ J
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。! K  M4 z4 e+ M' V) P- h% ~
6 q- ^" e0 G* j* [1 C+ U* u
第三个问题:程序! ?5 I- [! @- s
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。3 c3 Z8 C7 V& r0 |/ e  a( a3 r
在此我分享今天的思考流程。/ ?' e4 X) ], l- a
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。
; T: ^; l5 Y4 d: _& l2、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)。/ @* b6 ~$ \/ E: ~6 t  z7 N; ?( 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。# U6 y, ?8 P5 `. s) _
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。4 O1 y' J" B# d
3、我要静静。(不要问静静是谁?)
9 C# Z1 ?3 R+ c+ {' G6 ^& y' \8 |* v4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
( j- W2 T4 l* F- e, i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 I6 U- c8 C! l' h* }
+ d# }5 q1 b0 G5 I$ s3 h
' T8 r# ]" W2 ~% q4 S5、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 D' m, {9 @8 m. p  i; o    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)。
# @! x! h: F/ j& E: {9 U) p, A/ R2 p
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):& n9 W: H4 u) Y2 \; U2 q$ B% L
5 Z/ n/ O9 ?; O2 w! d+ n) H+ w  n

- i7 n9 B) ]6 f: |9 @$ y4 f机器人停止位置
9 {$ f! S& P7 J) m4 ~! T1 t; e 2.jpg * N0 U7 W; X9 d9 D7 o
测量" m3 S0 @4 O6 C! }* i# R6 S
1.jpg
* H7 e& v, s8 M
# m  `0 C8 P; g, r5 H0 {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。7 N9 r5 K8 N. ?# k' c

. p7 V0 m2 Q" X# B0 R5 X9 @7 L+ x. z$ k
) H# E. g: O) m) L, z% Z
/ f' b) M% I; A* \' ?$ p

' B- c# q, o, ?6 t" b, }) J6 H1 F# r' W+ ^5 ^5 a
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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5 e' X3 K* R7 z. l4 H( F: J

2 ~4 O( X0 e* l4 n1 l, W/ [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$ k0 W+ W1 l
* S& Y" C" c  p! _- F2 ?% @4 S1 i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)+ Y2 d) J8 q( \: g- j

, ^7 l* K7 T4 z* Q7 G8 X6 V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+ s$ S7 q- e4 R3 p
1 N) j6 A) W2 I+ b, M8 S1 y
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), X& ^( }8 L! p9 O- O

! R3 k) q0 ]  m8 @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
. U7 S7 J6 @$ W2 F- H( c! F
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
1 L  K4 E! Q# w! y: I% ]咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
! Q2 j$ p% K' Z6 }# Y- }6 |2 g2 z) B4 T1 B8 a
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

, z( }6 g, V/ q/ c5 y' R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
- D8 H, H* f( T% K, I咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
& L% N2 X% o% A  m# X8 z
2 l* J6 P! q% J0 A. s) `* N比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

+ d. x( U# h8 c" I" U6 V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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