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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 f; ~2 a2 n- H0 Z
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出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。$ g! o5 e2 ]7 y9 H; r
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。9 c/ r  I4 w6 `+ Q/ t# L5 B
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第一个问题:场地1 b. `6 U& i* h5 o( ~- U4 U
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
4 Q4 L6 Y' G0 X& |是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。$ `& \  S' M& x& `% U+ }" h& E
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。. U1 W  a1 f$ q2 [2 I$ w
! p( o3 u+ P, ^' W8 F! m+ S# j
第二问题:机器4 u1 n& y$ U3 d6 E7 _) H
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。" m+ A1 Z4 }+ s% U$ b6 t$ l) ]
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第三个问题:程序6 g6 J) @; n6 T& |2 j! j
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。: N% s8 r5 G3 m6 d
在此我分享今天的思考流程。6 Y; i) \/ ~! z& V0 }4 @
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& V5 u+ U2 D7 ~
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)。/ A  n; n4 l  X. g$ \. M* i) p
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。
) b; E- x# n$ N6 O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。
: G+ A. F$ ]- t* D  A3、我要静静。(不要问静静是谁?)
2 r% C! h0 p, v' t' O4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)1 `% ]% z* @' L2 P# P
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)。
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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!)。) T' G' S% j9 w
    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)。% h6 ?2 w9 m9 f1 e; _
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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):
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& r) C8 m) z7 c: b; t' ]5 Z+ O, {* Z, A- t4 G
机器人停止位置  U% e: q% Z/ p- Y1 r4 A
2.jpg
, ?  f) M$ O! D" z" Z3 ]测量
5 ^1 t" W( g* R  F 1.jpg : ?6 g3 H# w% u' Z/ T# N' V
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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。" e8 b2 b& x3 F: A5 a+ ]3 |
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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
* d1 D" A+ s; E) }0 O, w5 Y& c  Q, S' ~) ^% S/ ?' z
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。。。2 O! @+ x5 w; M

- p4 S% D) w/ H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)
! Z6 H' x3 O/ b; C/ T) m; {7 B- }+ \+ j0 _; I& z8 c  J3 Q4 Y7 w, x
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8 d) G/ _2 A* p9 ^, ^
! P- T; l' g& b4 f; K. r
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)
+ `( U8 @7 c6 t" g7 i. I$ ?3 H5 w0 y; ]. t1 }  }' H3 i
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 : N0 g7 M2 j* Y6 K+ c& N
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
# Y7 r) l- Y5 \5 I9 n咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。9 f+ Y  n& \4 D  t* E* p0 r

: M# x/ Q: E* v: d% V' d! o比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
, z/ k0 L' }# S4 g$ [, w9 _
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# B: k* |% @* S2 g4 e- T0 i, p0 R
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。; p+ N# W" ~8 W# }1 E2 y

; d! T, s  q( ?" L0 [1 ~比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
0 o! W# c+ H7 h" i. D- u
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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