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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 ' w/ l1 q- O  Q5 _
, u( G7 ]& ^% D8 K% ^, {( E
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
4 \0 l+ u6 {+ w  V, v/ Z" 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。. q# q# X# L1 b  R' C
* V4 Y* [/ Q9 U
第一个问题:场地3 W( N/ \; A: v( u. c
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。& K6 r) W: o9 l) L2 S/ w# q  m
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。- t6 y6 K8 ^& n* J2 D
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。. F, m/ @" J5 a8 V) @1 b1 N1 q) C

' l0 l2 p( b$ J) |第二问题:机器8 J! L$ [) B% R, z' p  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。. i0 m$ Z4 H' u! J' x( N0 d- W; G

$ }1 G( i, Z' y' i* U第三个问题:程序) ]/ D6 N2 i8 L/ r# {' ?% Z/ j3 q: \
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。
  s/ q3 z" K6 L( C9 Z. ~& M在此我分享今天的思考流程。' x$ j# ]0 C( m- G1 W0 @
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。
8 O$ `9 D  H3 Z1 @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)。
+ p2 H- _6 O8 n7 k4 I2 ^$ n! Z1 x. t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。
* M0 R) O( n& b& J& I' i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 i* d; |3 \9 l4 I: a$ U* |1 v) i
3、我要静静。(不要问静静是谁?)- w1 x- h! C/ F% f8 I# j+ h
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)6 U  H2 ?4 P4 s0 r* F
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)。; i# q* R* P) s& Q
/ f9 t$ ~+ P. ~, w" g+ K7 t. L
/ x. p1 ^* I' ?$ [5 D: ~
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!)。2 }- h" j; `) C* G
    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 c+ ^- K: S+ n7 V9 _* G. \3 [

0 d: D& H* X$ h# x& P4 \  }" K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):
/ `0 Q" i# D" o, ]9 C% t4 B
' U7 s# @. V9 @# X- T% S# F  x5 c2 t% e) n* R
机器人停止位置
7 g+ V3 P* j& A 2.jpg
  q# U$ W9 E% c6 E$ ^% e测量. g: i. r% N+ D  ]/ r( D8 y
1.jpg
9 a. b  u8 J/ O+ t( g
& X, V6 ~+ \: B; v: ]6 Z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。2 m, r$ |9 ~5 @( t
. }8 s$ m8 F% L" [5 a
* F; b  [% \& S+ T$ {& ?8 ~( c! U+ X

; I- \; v7 m: \- K9 L. {! O
! u8 F5 Z2 m0 R2 k2 n: u; _7 V! K3 g* M6 g! |3 E) x
- x2 r' V0 ?) G; \) 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; U( ^$ m9 ~7 g% _% ]& b, R
$ C- g0 _0 t6 X9 ]5 F
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。。。8 G0 u% p9 Y7 _) w

/ ?1 o4 H$ q6 F' V2 `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)% X+ x2 K  ~2 V- Z

: J  ]( x# t4 @# 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, P  M/ m0 g1 `' g
) z" R6 u. m4 B; ?8 k
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)
. P/ U2 a9 [3 P; ^
, P/ |$ p: d0 O. V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
; C/ C( H% ^& A3 P
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
3 h6 V2 P, C4 ^! y1 o" S6 @1 m咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
. R" c& n# h$ f) p- o7 J
0 f, u  W+ n  {* L3 m8 P; `比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

& c; h3 g: p& T2 e) P1 y- C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
# f/ V( R8 X  C- X+ h咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
3 e( g  r% _5 E5 ]4 L1 F1 a4 i0 s' R$ ~. e& g0 F3 u) n( B
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

4 s, o% c% h- z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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