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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 7 q9 J* }- Q1 G$ J+ j+ c

  ]) v& F' `" b, N" z3 }/ [出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。+ o% ~! W1 S# H/ U
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。
) m% {, K* K  Q# n
' l2 n& W% `: Q8 F  B0 i8 r' B第一个问题:场地
; a$ v/ _! A; u; X/ r不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
) k0 u6 e2 A0 j* ?9 D是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
5 D, L! C6 G8 y# i6 Z7 ^( }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。
3 P6 b0 l8 Q% H6 t/ V3 L& o7 j! [" O2 n% U% m8 h" z' o
第二问题:机器0 G( ], `6 n5 g6 V. a2 m$ u
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 e# X0 \' Z+ W0 V/ S
9 I5 G' _) A: t/ H4 P第三个问题:程序; ?9 N# b, p9 N9 d; {- 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。3 c# A' s$ j( t( ^. ~1 l
在此我分享今天的思考流程。
- m# m( _7 G! j7 }0 J1、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。/ f# o  ]; U  B+ m: {- a
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)。6 T; w5 I) z" Q5 c8 Q$ J
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。
# i0 m- g) _) p$ X9 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。
8 i$ _& a# P' F3、我要静静。(不要问静静是谁?)! }+ v% e& t! m; s/ M
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
1 t1 a( M+ l: \+ q0 s* a$ b2 T* |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)。0 B% r" q8 X  A

+ p- n: ~; e6 l) D8 x$ }" I/ r* [( C" o: H* |
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!)。9 M: M; T/ `8 Q  O$ ^; K! |
    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)。( U* |# P& _1 o* E% g+ {2 g
, [% ?0 r. ~( Y; a6 h' ^
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):
; G( O% h7 I# Z# k2 \9 Y7 Y! J* ]8 o' C3 N
% K# o  _- {, j' a+ }& r# e- s
机器人停止位置
% O. V$ ?. `2 q 2.jpg
# U- U9 N1 m8 F' D& w: i# e测量: }1 Q  D  ^' z: W
1.jpg   E6 Q2 |% P% \! f
- L  m1 Q& H7 U) L7 x
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。
; e8 ]$ ^- o, T2 R7 [& ~" }" Q, x5 U; v8 b% e7 k; P( T3 `( S  v  k2 g
  Y! n( B' m( q( B) D& ?
$ \1 v3 |5 ^* y" ~3 ?
" s. ?$ v/ S; T6 E: B2 d

+ l$ v5 u  c! {5 Z
, ]! D% ?  b* y# n+ ~
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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5 W! H+ U+ e/ A) Q, ^! L+ N/ E

7 R- {/ `5 E0 i3 n% n) I* S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。。。
* @9 O, a" c5 Y7 q. C1 g$ `* t6 @$ K7 v4 j, R* ^
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)( p' D: X: ^+ j/ y; u

: i; T4 r% j8 a2 ~' P0 l! v1 ?1 w6 a8 q5 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9 B5 y/ |; _7 N

( a  x# k0 ]9 [/ Z- N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)( i, k5 X0 C% p

# W! W7 a8 t0 I2 P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
7 c# `5 F) P: d! `
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
4 c( i- q: P+ ^! B  K0 {1 A3 r咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
. l% b! ^, U- t* S' m  h! V4 e% }, c- f
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
3 p3 r8 q$ e0 y3 N; T4 F0 W; D
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 22:032 u; k: R% K7 W: n, M
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
( t4 O* W: t7 u5 z
0 h" d2 K( f* h比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
' S8 b, I  @! y& B$ V1 m7 [
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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