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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 ! [+ {# X4 k  b' M
/ z5 _  M' o9 U, f4 ]* V6 D  }
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。: `4 C! J- ~0 j. H/ h
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 P' X: x; q6 l8 a. w

) G1 D4 ?* C" S. ^! b第一个问题:场地* g! r5 a$ P2 c
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。3 @4 z: c4 F5 E( }- H
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
0 B7 u5 ~) J0 t9 N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。
" Z7 l5 W4 Z$ v3 @  v: p: g4 g% x7 h7 a8 l- p
第二问题:机器
9 @' P+ I) }5 H' B. `) A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。# {& |; Y2 E. n+ S4 f  `/ w
  o( Y- `1 ^! Z+ B& Z, t. C
第三个问题:程序
7 _2 d/ d7 K$ t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。/ f; X! W$ a1 T9 e1 m
在此我分享今天的思考流程。) k! |& C( L- ~: [! m# H) C
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。" `' x# q% R+ g2 K! v
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)。0 p$ H: ]  _, T5 M: B  @9 |  `% |- |
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。
: O2 M# [) B; ^4 m6 E# P; 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。7 ^2 Y) n2 G0 r& L# B
3、我要静静。(不要问静静是谁?)
+ h+ J, T' \6 o5 y0 _4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
- ^, w6 s5 Y# w$ U4 [+ G# x& W' w5 ]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)。/ v: K+ d: x% R4 v  f9 N
& U3 W6 b2 n" y) P& d

( v' h( P% C! |8 o6 t& S2 |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!)。3 }" h* ~# V; s/ }. d- n
    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)。
4 t1 i  {, w0 b6 e" P; ?4 e- B; G1 ~" i. I- o
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):
; y0 w5 q6 {" D3 R9 G# }
7 k4 X. c( ?/ g. o: r: ^  s  F  [+ R& b3 W6 }' x8 w
机器人停止位置
! y0 h/ C' Y1 O+ O8 Q4 A) u7 e" K 2.jpg 6 f$ a& h. G# r' C9 g) X& j/ n( I
测量
5 _( n% n2 p$ i/ L7 _3 A 1.jpg ( \$ K( O9 J/ \* ?) x$ ?0 V
. v3 T* f( Y9 z8 S6 n, Q9 q" c
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。' ~1 h3 m3 H7 B
; \8 A& v& i1 l# M! X- y
1 R/ h6 r: W$ U/ \( ~% }0 `2 c

* A* z# B$ H2 K8 @  {# x; N) _  S
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% X5 ~2 Y) x7 Q! ^. x
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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
3 s# `% ^6 u3 f# [3 n. B( Z; l+ d" f( V' \! p
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。。。
- u8 l1 N: X' e, _" K
" {  q( h, o3 Q0 R% e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)
. i. o# {1 t6 p& {2 Z+ F' w4 i* K* H3 L% [
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; d) ?3 ]# q& `

9 E, S4 f, _7 M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)8 ~" @% l: E, \4 y4 O; X
1 }+ x* I5 ~4 N2 g% S0 _
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
( A/ C$ h. p; r3 m
hello怪 发表于 2017-7-27 22:037 @$ C! \3 W" a9 D1 Q
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。& M" H( f: q6 Q! R! p  s

$ p9 @" L; c9 L3 E, v5 H5 u比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

+ Z( W% m9 ]" q$ z1 @3 q8 Z, r7 e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- Q. `- E! G) ^$ t, z
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
0 W: Q5 [2 a! c/ j% y% o) e! W  e; D5 u" D; k# s
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
0 I0 V+ |# y1 b
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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