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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
. N% C8 r( z  l1 t" [
0 R: c! x& i- e2 `出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。. J- T% b7 n! @$ L5 D5 }; [
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。
6 C& Q# N2 U: V9 n- [7 R. _8 A7 X6 Z# s( }( t2 a
第一个问题:场地
# y8 g5 x) J0 z3 k不是我要挑战斜穿20块地板的极限。8 s% B8 w; T; N/ N. ?
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。' Z  Z2 i' E5 z
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。* B& Q) D& g/ F4 E9 s4 [# \1 Z& ?

9 p! q  k. [" X! j7 [第二问题:机器
5 a' x; d/ `2 P( q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。
6 O! |/ }+ e4 [- F, O8 p  g: K  B+ h7 I& D8 K. }" N& l- B
第三个问题:程序6 \* U$ X4 {6 {- L$ X! |  P
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。
  c1 o1 ]/ P9 {8 A8 s# s- t在此我分享今天的思考流程。
* l. ]% q) Q$ T1 n" P* u2 v1、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。  X3 u8 z1 M- v/ r9 D! p- p1 @
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)。
; K5 Z0 s  i5 Y$ ~0 z# ^8 b; b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。
) w: W  K. f& M' 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。" `- I6 E3 F# {( G. R' i( F
3、我要静静。(不要问静静是谁?)
. Z6 W, K. h) _8 _7 P4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
+ F( Q8 Q% O: |6 l' y8 |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)。
# b# U; ]; s7 Z6 [% w
9 Z  ]% C1 V8 L4 M" S. }1 t# L$ S
. P% |! r" ]5 ^, n- D5、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!)。
# ~! B  i. K9 _5 K    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)。
2 S8 N. G$ B. H+ z6 |! H' A# k- Y' }. O+ l! \' }: ~4 W
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):5 G2 ~' z4 ~* m# u2 ?: O  Q5 ]

* S) D  T! I. h, @: x+ ~, L
, O* X5 G6 [3 C  a机器人停止位置% s; w6 [$ N& z8 X& _. z
2.jpg
; X2 ^" q' f: ]3 C$ o9 T测量' B  M8 F# T: [6 q  r# H# v1 m
1.jpg
3 _) E( g$ q2 N! g, B+ }, v, m8 D. J3 e0 t% @
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。& c" O- k" h; W' ?7 T; c
) d7 _6 d# W! \2 u( x. `

" Z. M5 H) O. W- p; f$ `/ s! J$ t* B/ I9 h; A9 ?

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" E2 x( k6 ]7 B7 C7 Q7 B* S6 h- b) s" _7 ^
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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+ N+ a3 |! h$ k6 h
# T* \# R1 ^5 b1 _
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。。。
1 n8 v  F7 @( u; x$ i
5 W+ ~# |/ ^  I5 R+ k( Q; K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)! S/ O2 F+ s0 O; R+ \1 W
) t, R3 v8 M3 \  _/ D
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
! I6 Z1 t/ B6 i4 C0 ]7 `9 {6 G6 m/ y0 l6 G1 w& N6 ~1 P
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)
0 [, l6 T7 X# K9 u; S' e9 H1 K/ i0 u3 R  B$ G7 @' d
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 & u' Q6 Z/ y' K6 L" ~; M$ ?) T
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
: _+ Q2 z4 e: C/ Y9 f9 a* q# y7 R咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。! l; F0 L/ R  F. Z* f
$ j; H& {# |4 A& {
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
. ^3 J9 M# W& y3 K% R  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. e, E# K5 M% u1 e" K
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
, n0 M9 c. q6 E0 B' g6 @. L5 h! {; C) z& R/ o. A1 B( m5 m3 q
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

( u) P% x7 s- N' u8 `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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