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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 , Z& ~  G7 w' T- s

* e4 G4 P+ H. C  y: c# W出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
9 O6 W- C% f/ e. K  Z9 \+ \% 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。- `, ?6 m8 q# M$ H/ k% R

3 o" C6 P, x7 y! G: y  I5 C" r9 D( {第一个问题:场地; }0 Z4 h5 j9 |% N' _6 _" P
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。" v# E+ C* o. {6 ^# x2 @% {! Y/ ^. P
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
" D1 j( y% u' Z) Z4 T% l6 ?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。
# f- r" ]& H6 q/ ?# j
* v3 f9 \" {+ H) D第二问题:机器
; n0 a& o& i, P' D" K. o/ 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。
) _6 `. [6 y" l$ c
6 x7 y2 a# b6 ~, i6 {& o4 N7 F第三个问题:程序
6 t2 K, C7 B; y' V% _+ {# X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。
: q! @4 s$ y6 \在此我分享今天的思考流程。  W% g8 q" ]1 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。
+ B( L* D% _3 p5 R2、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)。$ N9 e/ z" \1 K! Z. y: }
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。
7 B: c1 L; m8 m$ c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。
0 R* g+ H/ r$ h, v' z1 G4 ?* x  @3、我要静静。(不要问静静是谁?)( Z) z0 S: X+ b/ O) B
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)' _& R0 m. n3 b" M  I$ q7 {
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)。
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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!)。
; h) i. Z9 m" M4 F6 T& P: X    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)。
0 r  v0 n, I- t
% Y! Y% q" U+ p: n* d. U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):6 E1 S( D/ I- X0 |' q
, ]$ r4 X! X( _0 K8 ^
% l- |3 ^4 L2 v' i
机器人停止位置
9 J% u2 ?! \  O/ f5 @ 2.jpg 6 R& m* s. ?* v2 p; ]
测量5 }9 Y' |5 X( ]: u9 k% P5 |) D
1.jpg + M' J9 U! j% n7 k( v  u  U  @

! `2 r; p# D) m' O8 J4 L0 A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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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/ I: J6 t# v: w0 `3 q1 Q4 e

* g4 G; Q1 H2 }4 u- w7 M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。。。, ^' W( |$ J8 N8 A$ P6 C/ l
0 L7 M2 ^& L9 n0 q, ~5 H) T! i/ f
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)
2 V. F+ `/ m# y: {' r! }6 q% ?
0 p& k( w# r6 O9 @1 n7 f9 _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
# b$ I! G3 f" J4 y4 K. Y& y/ P
. Z. ^( _/ K4 f7 B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), p/ o# M  P1 n& e* O7 U

) A2 c" Y. N# o* m7 G" D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 - f, J  ]+ G# `& z1 Z+ |
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
& c: S& Q$ @& ~+ p& `. ]: I/ B咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。% a% P6 D4 B! `6 [2 E

5 Q3 k7 J, Z2 A5 u: e8 w比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
& W8 t& F7 f, Q* Z9 f1 \5 P
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
  c3 O! z& B0 C+ _咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。9 @, p+ _9 W: }" H

6 J) \) }. y- B. Q$ l. @/ g比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

+ c# y) W3 T* E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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