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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
& o' C* }! G' N+ d0 Q9 e
( O, B, t" h5 M2 K( @( H出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
1 o; D2 S- M* f) o7 P: 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。
' E% G9 _! l5 o7 N* A
6 J& @$ Y' U( l第一个问题:场地
9 l) b. P( v0 x* Z& w+ |不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
: y6 T2 q2 b& B2 l( r2 j是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
: W) o; R6 d8 \/ x7 H$ Z- N* n9 ^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。. P) j2 r' F- v; n1 ]
% ^: Q6 y; C7 Y
第二问题:机器
+ [: J6 M! F" s3 ^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。- K- I* `# M/ W. F) Q

" N2 D: p2 ^! \# \5 S1 c, U+ T: h第三个问题:程序- V# Y, `- d0 @: }
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。
) y: l  u  ]- G: f在此我分享今天的思考流程。6 f# y) |: D! C
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。
' n6 d2 |7 Q/ S0 B. D& Z2、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)。
/ S- i* e% t" U; q1 s% u3 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。
9 c3 U, M; U8 r$ i. m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。% b3 T. }$ B+ _; A
3、我要静静。(不要问静静是谁?)
) ~# e3 T1 d5 |, p, I: x4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
; q3 d& w) P3 O/ A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)。
& C, E. i- p. Y5 g; \
" s7 C. m9 {3 B
& \; g1 D1 r8 ^" X$ g1 Q( 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!)。7 |8 Q8 t7 b1 f& e! g3 {# D
    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)。
+ v) w" l1 @9 a" ?3 T3 T( y, n( e% J% g
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):4 Q7 Y! t: M1 N  D7 A" B( b/ Z& Q1 a
) {+ m5 h* `) u. x$ Q) {2 a' z: o

  j+ {) x; J% `3 W7 S" [机器人停止位置! ~! y8 X% V) q  Q% T2 Q) Z
2.jpg 1 P7 w' J' f- V9 a
测量+ b$ t( F$ _3 t, W5 V6 ~
1.jpg
( z( E6 ]1 g! p9 Q% A# \7 i$ y, q; n3 v0 Y) ?2 ]5 ?, p
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。; n" P/ U6 P# L4 I3 {; D1 k8 ^

0 x& R% }. x' {" T5 Q! w( @" s$ @
  Z  Q- b/ L& U0 ~" |/ s8 x/ B# e/ L# ?4 w* z& b$ N/ ~( y
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. }( A- W* X/ B

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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( A8 \6 |$ X* J8 M$ T0 h- k
9 `5 t, D+ h7 N2 F4 q0 _
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。。。
% ^, ~3 T- y  n$ _0 c) \- P- r! s$ E! [* O0 P0 y
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)
; B2 z; Z/ S/ K8 e5 N
- ]# A) Z: V& f" a: i/ K, Q9 y" E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9 W7 ~" {& o8 {% [+ J/ V& n6 W

' R0 W2 ^. W8 y% S& i0 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)3 }+ o( B; q$ x' V0 J6 F

( x# B3 i1 C2 J- L8 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
; U: m+ [2 n$ z
hello怪 发表于 2017-7-27 22:038 o  n8 ]! f* h% c7 G0 S3 U
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
$ q! O9 S$ }5 k5 C2 S9 j& X0 W( J9 v9 [* U* q- j( t% s3 X! G& s% x
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
: ]; v# S( @8 o) b. \7 k
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# }0 S* \% @& ~0 o0 ^2 r/ c
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
8 Q5 Z( M: i/ c9 t' h
# w' C7 W' ?, }! O$ z) Y比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

4 t) ~. p( g1 r; T. q) G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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