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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 ; S: E4 s1 ~2 e9 Z! Q
! g" J0 o' u, E, b+ r: {3 `0 y1 H
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
5 p  V5 h+ I  I0 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。
5 {8 [# x5 k, M) [& F+ u2 D) P' }7 q8 y
第一个问题:场地
  h7 d$ m: e. N6 W1 X* K6 ~不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
+ V0 {5 A" E0 w6 q3 p是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。# U8 K+ H: R6 c* J' D+ l4 R$ y: T
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。
4 ^" z5 W6 V4 T2 i7 C2 h+ T1 f) q" W6 _4 e' E
第二问题:机器
6 P- E" `2 s" A7 w8 r4 V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。
1 r, E7 e, N; d5 ~. N
5 o) f/ q4 @7 c/ ~3 m+ a9 T# H$ k第三个问题:程序
/ L. J1 ?, X( s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。% o# @4 f4 `9 a
在此我分享今天的思考流程。3 |; G1 M) j( W( o: |8 {+ d% c& V
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。' `' u, S/ w" G4 u9 q3 ?
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)。! [% {' u& W! o, U
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。
* k' M8 @6 ^$ E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。& ?4 g) ~  a2 f' f0 S3 }
3、我要静静。(不要问静静是谁?)
1 R$ d0 _* {  K4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?): H" r5 {" |/ E/ v, S
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)。4 a/ e0 c0 b+ [( n* n

- c  ]/ ~% p9 g. K
% @  I  d4 A5 S. K8 w5、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!)。  p. ?. I8 f/ [8 z% I; {
    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)。
% k: J3 a# P8 Q% k
' h% C; d0 k9 ]2 N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):
0 A# l5 i, e7 L% [/ g/ Z3 k; e8 |% U4 ?+ t3 x" g( G6 j6 B

2 _% S) {+ H- L机器人停止位置
+ Z6 D: d- K5 y 2.jpg - D: ?5 D& L/ n6 w0 m* b) u
测量
' u& ^/ F( j8 [& Q& \: b2 u 1.jpg * ~/ l$ Z6 E' E. U! M& K
, x5 Z8 v4 ^& k$ i- f
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。/ p+ m- r7 {2 F9 O

' v1 v- C9 n4 P: P! A
; r7 i. q& s& J! p0 }9 r% K5 G: U( y
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$ B$ c0 e$ R  @9 T+ Y6 g" |0 |# l) d! r
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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
: ~$ f, D3 @: J* g) C  l. E, ~; @" N& g7 v6 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。。。
, G0 n2 I. D( \9 c( u: x  K6 ~$ T9 G, ~3 l( i
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)( [8 I; c% M: M+ e) p! L6 O: i
! S5 {8 r& S1 W5 ^
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" C  S4 k& L' O. l# H8 L3 P  C; q
! \8 j- I/ F/ K  T
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)- w& k3 Q( u& _& H4 B3 R$ E. z6 _- u/ X( ]

$ e4 J& w: \2 C" c% j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
$ w, j- }' @* o6 k1 ]
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
. |( A$ G. C( B" w/ X4 S咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。: o+ V: o$ ^8 I; l, k& w
/ |& J" y/ t$ T3 e
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
6 q. W6 J2 L4 x3 ~! y% w+ V
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* @' p0 M% s2 n, f9 Q, @" z; v
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。0 T2 o% C* x# i+ R

2 m" l; H5 d& `比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
! l3 X5 H5 t7 D  _' i% j1 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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