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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
  P0 @; [5 Z0 J' u. @$ z& d7 X# N+ T; s: l8 h  o6 J2 \
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。( }5 L/ \8 h4 J3 _2 \
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。) y! A9 ~$ C0 P' z

+ @% s6 e" ?% ?7 C, ?" G5 }7 j第一个问题:场地
& o7 Z" I0 x5 r& A" R: V不是我要挑战斜穿20块地板的极限。! M; u. |6 w8 X( q$ }% H" P
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
$ a1 M! Y4 ?: h- Y- H. G% M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# Y" l2 `  @( r7 f% L

2 O2 q" {6 s6 f* e第二问题:机器2 a: O$ ^3 X! W$ [* V) d" \
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。
: C% F. A% e4 p' M1 A; t" Z9 L$ z5 K* q
第三个问题:程序
- e& b4 K4 p) w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。  B* y+ d8 L' o6 W
在此我分享今天的思考流程。5 b+ O8 s- N4 G! [, n2 \
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。
  w  ~; K9 x; ^7 o" O/ ?% @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)。# \: n, C7 |/ Y3 ~0 N; u& G
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。0 t' l" h, s6 Z! ~
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。
$ I4 M& S8 }% F% g3、我要静静。(不要问静静是谁?)( {! t8 s4 J" F9 Y5 a9 N
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
9 `* p4 |7 B8 I) R) X8 m; ]9 T' |' K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 k, m. @$ i6 Q' a* `: C
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1 H# W! {. j" f  a- S/ c) s5、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 ]' O: H/ t% ?: O! Z4 ^% 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)。
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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):/ Z0 I1 M  W: R9 g; H( Y. M
3 W- u& ]6 A9 o
: C, E( o  Z1 K- S0 W9 ^' C
机器人停止位置
6 }0 O1 _& E3 a7 I+ w' s 2.jpg   _2 `# F  ^9 B! ]
测量" v* b, q; _( \# W5 \9 q9 i
1.jpg & w& N1 W7 i9 r* ]3 e: F

+ b' h  I9 E8 u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。
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" P# F2 L% ?# ]9 p
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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1 ^* W( A+ ?3 ]1 O* R

8 O6 }4 @; s; u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。。。0 ?; t$ Q% v% U/ m+ z( C" i: B8 k

$ S( o0 R2 t$ C' _- {5 w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), }4 ~( f7 b, C0 o% @8 c

8 z  g) `% A. d" X2 S5 Z/ h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* @  O; D& }  p; |. \/ y) W% N3 z
" ]$ K9 B% K5 t! f
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). f8 i3 {3 _; r* t
) W' |+ W6 a1 L  g. p" V
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 5 l# O; g9 Y3 J1 c
hello怪 发表于 2017-7-27 22:037 p+ \  H1 u) H& k" V
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
2 ]; h5 l2 t+ n( x
' h% e) w9 n* t% ?/ V# y- O" s比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
5 h; e$ Z+ x# P! c; k# ]7 t
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
% u  W5 q8 t2 `5 n- b; r咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
* |, N7 z; }- b8 w0 }: z# p) H; ~% w; G2 c4 P5 [
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

5 x+ n: n+ X0 {% Z% s& W* X& ]# \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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