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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# t  Y2 a- ?; {0 o$ r( z# R6 c% P6 e
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
$ A9 v8 @) e, W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。4 C8 V5 H4 `6 g; S( h9 Z

7 ^3 Y, M1 N0 o第一个问题:场地
6 `$ m9 j" M. h, P5 ~不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
- ^6 c0 ]9 F% _# F  C是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
$ K: m- e( c" j" j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。$ d* \! p5 e7 X/ d0 P' e+ U- @

9 k+ e7 ]/ u; W' y$ q第二问题:机器- @+ e: l4 k# T! w8 Q; a! F
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。' H( H, v/ y% b  Z

/ v. @; B$ s/ s7 C第三个问题:程序. m) M0 A6 N* ~
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。
4 x3 L/ N5 p5 B8 K! V4 R在此我分享今天的思考流程。% e. M7 }1 y- J/ q
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/ Q7 T, L9 x- F, x2、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 ?1 w) ]0 c% D1 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。
) p; D+ E9 l( W; H# s; S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。2 }3 j/ {; u# O+ {+ f8 o
3、我要静静。(不要问静静是谁?)/ R: Z- M! }( C9 @: Z$ p
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)' G9 s1 m6 b: R0 g$ [" O
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)。' D1 L1 G- o: E4 N0 R0 g3 i) B! [

; T+ H: a9 `: |' G0 }; M# w4 E
% L* Y1 Z6 S+ d( `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!)。
  c9 L* R; `' J. [  O4 t9 A1 b    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)。
% ^/ Y. a4 i3 X& h2 ]. `2 k0 q+ H  A+ s
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):
2 M; n5 n  Q, J4 Y# [  {6 K+ d5 J3 T# J4 n, a

7 ?  u& T2 c: p5 J4 t机器人停止位置; n" I. K, S/ k' e0 ?
2.jpg 4 j) ?1 R% G; ?. t% D
测量
" q! Q& u; q3 _0 |1 r1 | 1.jpg : }$ g4 a. Z3 D
0 i* \+ C+ A$ M
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。0 k' q2 ?* [& j: c- Y8 _3 h" k

4 A- x  z+ x/ J! b. }& i- m5 |3 T9 B% G) W4 y! {) n
% W/ Q8 T7 R& o: f

$ h% e% D, d6 J/ m+ ^" k" Z" A- i: t" a4 S  D% w9 V
3 O$ q* U# H. H- g: J; M
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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
0 @- c7 Q1 z& W. G8 m) L; f
* ?) D& u2 L! `5 v  W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。。。) L- |. v9 c. L) d
% P; D4 a# q6 n( |3 `+ I. k
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)
' E: _" d. O! E: u; r. O8 W  M
) e$ v9 q; z/ X7 q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
$ d) t1 s/ W5 R2 d, @: s+ Y( f4 v* k: T3 }' d! h0 z7 Q5 w) N  d
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)5 D$ l5 k. m) |4 p& |6 O

. K$ S* `1 F7 o# j; D9 w" r. B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 0 t4 [$ |, ]+ p! d; B$ L
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03- O* F- R4 }, f" R6 x
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
; q, C6 Q" \5 T4 K! E
0 J" C1 [' v7 P0 p, W比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

* |8 e2 [" F  t4 J* b; _9 _$ [/ l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. b6 M8 h# ~% Z; C# `3 D2 H6 K' g
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。6 {- F+ `4 a1 @

+ N1 V4 B& S3 U比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

5 d6 i, u5 [, G7 S9 p$ L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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