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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 + y: C$ X' P7 Q  q  M" T& m

; e0 V- E! O# g( F- m5 p: d出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
3 `6 Q; k; t8 x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。8 @! s' ^- X, J1 |* _" y

3 z. [* x% J$ v' H. u. z9 P8 g第一个问题:场地
% ]; u2 r/ D: R+ V* u4 c7 J不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
+ w; _3 H4 P" i5 P. k是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
1 s4 M" _, O1 X; R3 i3 J3 d7 K  `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。1 s. P7 t0 N: g. b# ]9 O1 O6 R
# o# L* J) {/ a, B/ `# t
第二问题:机器
" c1 y. S: ]/ z' Z: H7 \+ e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。
/ `( ^* u, p8 ~4 Y" I* a! C; R- r1 X& M% K- k1 C
第三个问题:程序
+ M, A+ a/ `9 ^4 s9 g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 n3 G7 w1 l- n5 R/ o, g在此我分享今天的思考流程。
( B& ~0 B8 x4 d* P' v, A1、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。
9 Q7 v# k2 z3 d' g2 t! c3 I% d2、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)。1 ^( y6 w5 j0 X' `. c
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。
6 y' ]* b. h- O/ W7 c) B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。1 {$ {2 R& j1 X( w+ h& w
3、我要静静。(不要问静静是谁?)' ~& r, G* e; Q8 w: @
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
& H0 B' ^2 h; ~9 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)。( h2 T( U4 z* m- c1 a% S) y2 i3 ^

4 Q) n; F9 t& ]. z  `
+ ^, Q) X! B/ p4 H, E& @6 d5、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!)。
/ ^: f9 z+ T# S" `1 D4 i/ f    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)。; A" B$ o2 j1 L& s* k/ b; Y" |
7 P2 \" i  o+ z$ L: x) ^
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):
! a0 N( d+ Y3 N2 g3 ^! W# v
+ l" [6 E7 H/ Y' E/ x) d; @9 H% ]. b) \2 Z0 @' c. U
机器人停止位置
, |/ e% ]3 t7 t 2.jpg
3 I! i( o7 Z, Q% T6 P  Z测量) r0 D0 j: x/ T0 T
1.jpg 8 ^) B+ _: }* M2 g# _

7 G: r" U1 R% t( D( ]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。
  `( L7 f. R4 e1 B0 h" D3 x+ m! ^7 w8 ]7 i) z
5 y; H) h" b5 ]! A' U8 J* U+ G

5 F/ X0 K" I2 b: A/ d. }( ?. F( a$ k5 n9 d. w/ ~

  V. n9 f3 w% K
; T8 ?( l2 S, U( N' S+ L# V
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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  s! c, c& y% O  Z
( o0 n! X# B* k; A. b
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 n* G: M: j; H

( P% D& f+ h$ x# M$ {+ ^8 H  s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)3 |7 d7 y) V3 d! i0 j

2 i0 \5 }8 X  S2 _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3 E% Y) W- V" v$ h& j
$ j0 ~1 a% h/ 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)- Q" Q* k1 }! |# c: ^& f- [
" m7 J0 J, z- c7 }
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   r1 B8 P4 o" u% g) P' g7 ~0 N
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
7 D0 H0 C8 W: L( @/ \9 }咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。9 l$ I7 G3 o$ x2 Y. I: e3 ~

8 @2 m& l. B' v- g9 a7 o% P比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
6 V$ r( @& J3 u& \
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 22:034 L- s6 Y* Y5 E% D/ n: K& [
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。% s3 X1 u' r" E: l8 C- W2 m  F2 F
: F+ @5 `8 Y( F7 w0 r7 A
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

3 k7 a2 _) {# p% F1 h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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