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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 * i% J' o1 ^# ^  C% k% B, t

( H9 H& D: v" C! F出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。4 ^" x% S  Z* Y+ L
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。
5 D. k. z" L9 I4 G* z+ l) c7 {. r8 i. C: k! ]4 U
第一个问题:场地
" v4 Y! s, ]3 n3 o" B" v不是我要挑战斜穿20块地板的极限。4 p1 v$ x5 n+ k  r- X* e
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
& T$ {4 k; T& ~9 i7 y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。
; {" y5 {0 |9 {2 Z( @( \8 x, U1 ^2 _- }3 K  \! V
第二问题:机器3 {7 h: m1 b5 q" v0 ~/ _5 Q% h) n
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。% B$ A. p# x# }' c# v

5 x3 z# X9 [1 X" C$ E第三个问题:程序; z' Q% n& }3 |& \' f( m
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。) b4 X: I' [. ~. Q- r1 `
在此我分享今天的思考流程。9 O6 V+ ^/ O" n" Y3 @
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' f2 X1 o5 c2、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)。' ?7 d5 v- V, ~
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。, j2 n0 L2 `9 ^9 P  C
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。6 @* S. h3 s/ m
3、我要静静。(不要问静静是谁?)6 s% m( Q5 E; ~6 S/ q
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)9 m7 I4 O# [5 H. g; n, d; \
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)。
# U6 d) C( ?' F% n/ r/ ]# y; X+ X* S; s( ]8 A0 @1 F5 v8 N* \

. k, Q& L0 m  x4 u* T; X! W5、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!)。4 H  k8 f+ v2 m. U
    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 p2 F+ F5 U( G3 F- d" i
4 D+ q# N. F- v- [# [2 |. W" 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):& d% T/ s2 ]+ O4 y4 U0 ]$ k3 y! h

- `* e; d6 d) v7 q
+ j, H/ K  n/ ]! v3 U# z4 C$ S# o机器人停止位置
) t8 y& l) ?! _$ q! ]4 y 2.jpg 3 a5 k2 g$ S  M
测量9 S, g+ z$ f9 ~. @, {* t
1.jpg : N3 w0 w# ~, r/ f  W2 y
) q7 I5 O% l7 ~3 @. H, H$ E/ 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。
/ T4 c9 U+ ^* d7 Z. c
1 N) m  y9 j! I! g* J
# b. H5 D2 w7 p+ j
+ [+ B, |" @% _- }" T3 h' z  l) K7 J8 h6 e# v0 E) O3 K+ ?

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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
2 o; f$ B; L0 N# Q% A. M3 W1 P4 R8 H
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。。。
3 ~* f0 W9 d: X' @1 S* J# W% o# l, `) \& V
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 U0 V* R' B, P1 z5 _

$ x5 u! Q" d9 A) _8 w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# p' H7 _: v7 j+ d  ~

, q0 ]9 ~7 l0 A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)9 i6 @7 t8 [! L. n8 R
; H0 W4 [( A- H9 B. |" i
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 2 x5 c4 @! X7 O1 S  T7 ~+ b1 B
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
, P, {7 i7 ?) C( ]  f( _8 @  x咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。+ a9 S8 \' o  u' T7 ~
* {/ m& v4 g: [! n& m2 p9 E; d
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

, p# q1 a" C" i5 D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
) J! J  S! F( R9 i. k% L0 l咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
* k- q2 D) ]3 H; ?9 o# k/ [+ K9 x1 i7 ~1 h4 X
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

8 t9 ~! c9 N9 |( K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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