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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
1 H9 h! z3 K8 E4 }" w1 @; C8 v1 k$ j) W7 U3 h4 j. P3 n
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。6 A7 X" t% R0 y! y
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  `4 C; T9 n$ z, G- z) P
. G" m* q+ x! Q) x9 o
第一个问题:场地+ ?# r  a3 m; E# n1 p; y, F$ a
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。+ ]1 S9 u/ P5 F& A# b9 Q2 B/ X
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
" l) @1 h* N5 J) ?% r0 ?6 J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。
% o) ~5 j9 W" W+ g* i& H, G7 J
; X! ]" V) E# H  s+ S第二问题:机器* J+ ]# V0 p9 O# B! v( K
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。, Y- S* j9 y4 y/ b8 K  {. D' e4 I0 u
) A7 o, `; `3 @7 W6 Z# D7 F
第三个问题:程序
' a8 X* P4 \3 Y! n& s$ l3 u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。
3 P. L0 X! x; J# F& b在此我分享今天的思考流程。- ^$ p6 I7 j2 H1 Q* W% _$ Q
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。  N3 D  i' R: @: t" o$ H5 f
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)。
) V# n- B3 k9 F1 |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。
( U/ F7 A3 w# C  p- 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。6 V" f: ?* D* I. G9 `) R
3、我要静静。(不要问静静是谁?)% B3 s: {: z7 f
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)2 ~& ?, E- g& _3 P( L: p) X0 j
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)。/ N  f8 v! |4 W2 U' }. c4 S

' A7 t6 T, X  j: d( M8 ~; l# C/ B6 F7 b' ~+ Y9 d* j/ C% _3 R8 Q' m( k
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!)。8 X3 ~% U" i1 Y
    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)。
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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):) c3 P) q; G' U) `* v6 m4 L: Z5 s
$ m- T. m8 x$ g- S5 t, e
8 ]( l& d9 v9 r, [: {
机器人停止位置
: ]1 c: S$ G" Z2 o. |6 \4 X 2.jpg 3 L1 \  R: b+ D( m4 Z3 ?3 |0 J
测量( ^2 K: p& g/ Q0 }
1.jpg 2 _" ~* p5 j2 C' ?

  M% P- o1 |  j% b7 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。/ P6 d; L8 y+ s5 w  Q
4 h8 s/ t% E% \! a3 e& V
% _5 I# O4 C( s2 Q
6 _. K" m7 O& \: z3 O% R
( P7 w/ x' Y5 T) h: Y
3 u) _; m2 |/ G! W/ f0 o
" O+ \& u4 _4 s8 O* @
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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. A# A% u, u$ V. o( i8 }) {" m
$ Z" P- Q  L0 E& R$ O2 @5 M2 {4 g+ Q5 {
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。。。
" |" B+ W; |" ]  E0 M6 j& H8 d
, N! U8 m+ Y, `4 \% X+ P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)$ E/ C5 \! {/ r8 h
% g' Z5 d4 g* N; q
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
+ u' L* j& _/ v6 S9 _# ]. G
& J% o" g; b* [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)# o2 `6 q2 N5 E; z

* o% A$ b1 n5 @  C9 P- T% ?6 F4 R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
3 f6 Y/ x' I% d4 V2 Y2 K& ^
hello怪 发表于 2017-7-27 22:032 v9 b' ~9 X0 v# P9 d+ I0 U' [( D
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
9 |2 f" ?1 G) P2 \$ V1 w# Z/ D) I! o! A& q
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

1 x( ^8 W+ O1 z( A6 Y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) j1 U% f6 S& t. {/ V1 M0 a
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。4 ]9 {! U6 H/ }

- V& e6 q  o% c比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
0 J4 ^$ `6 b% V: |3 p
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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