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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 3 X$ t& z$ R  B& k% C' S
6 ?, R9 W, ^- s. R' t
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。* f2 J9 i5 ~6 T
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。
$ T# i! V5 B6 n: j7 w3 j2 }2 R( B+ ?# N  K9 ]( S
第一个问题:场地
. n* V8 m; o8 K* w9 o5 A不是我要挑战斜穿20块地板的极限。% D( [9 n! `8 `9 @. c; @
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。1 ^2 n. @/ ~0 V* O! }* T3 y  x
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。
6 Y& O$ B+ B# }' s
: ^( s" b# d4 Y/ r第二问题:机器) W2 g0 ^' Q. R$ \) s
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。! P) [+ n% G4 w9 F- R. G$ \

$ m" ^. y3 y9 R' a1 v/ A/ x7 {第三个问题:程序
: F. K, a% B. ~4 [5 ~1 k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。
0 O9 j1 E2 z& a  B9 g在此我分享今天的思考流程。* l* Q0 t. C; \1 U% H$ {
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。# o! _" {" k7 E" |9 b
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 k/ W& c- v! T7 w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。
4 o4 O" _' J% V: 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。
: F: f: N7 O. ]3 J4 `5 A) L: `3、我要静静。(不要问静静是谁?)8 I) {& }, s% F% Z- H
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
& j' |+ l5 a2 x1 {4 B" y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)。9 m0 `4 l$ h( a% m0 m
0 u% c: e- C) n4 c- |+ s( `! v
. P. a( @0 q' y% o" }  {& |
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!)。; k4 X0 C) E# N3 h" ]
    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)。
' E1 y% `; A- R9 J# a
7 {. |, r3 s# ?. 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):
' z: [( y$ n$ i$ ^! y- A8 {) |# k% g" _7 c- \  {
8 n( _* s% q# ?
机器人停止位置
, J7 w* `' ~' u! H& D4 x# J 2.jpg
3 W  w; q0 F6 N7 X测量; L$ b9 i) ^; _, \- b) X9 D
1.jpg
3 A, r- D- c8 ~  G
  N" I4 P6 K5 S3 K" i8 e; i4 e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。
3 r( Z3 y! ]5 d! t2 O/ x0 Y! S: L. a) p: z# {

# M* d: h8 ^$ \+ ~/ U( {
2 x! i& H  w. L% C3 I& j( F- m/ h: ?9 O

+ j$ n8 n* r! B; x+ h: N8 U0 Z! x/ Q$ G' B+ E& W( G* f* _0 G/ }
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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 ^9 O) _1 N: [2 E6 y2 s; N) O' r8 x4 u" e. R: D% I3 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。。。
/ |' G# }- O2 {; ]$ P* w/ z/ }- F5 _9 w8 h0 k0 m0 f
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)
# G- z% g: ^$ m' ^$ h  |
1 f: O- L, W' n3 t) t0 {4 T) V) j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
; j  T* \4 u- ]1 R
# F' w- r6 L4 r" f0 z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)
. E# {6 B4 C6 H6 X9 h/ Z4 V3 p. }- b
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$ N( z; |& w; ~2 M: o" C7 K, Z
hello怪 发表于 2017-7-27 22:039 i& G9 B( F1 t6 E
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
! P, J+ E; ?+ p! G" q- l  Z8 o- L! u5 G, J; d
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
( J+ i, T: }, r5 c; d$ E+ X
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
# ?- J0 `1 t# q- Y5 w+ N$ `8 S, v咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。9 ^- y- F4 s% g; ~% F

5 v" z3 }0 Y$ D比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
: k6 y9 J2 s; q% A
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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