最直的300厘米——电机角度传感器极限挑战版

“” · 发表于 2017-7-27 19:51:07

本帖最后由 “” 于 2017-7-27 20:09 编辑

出这一版本只用能一个词无奈来解释，真心无奈。
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。

第一个问题：场地
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
是因为要3m长的地方，只有这样的形式才能产生。
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。

第二问题：机器
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。

第三个问题：程序
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。
在此我分享今天的思考流程。
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。
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）。
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。
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。
3、我要静静。（不要问静静是谁？）
4、静完了，我想问题。（也不要问问题是谁？）
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）。

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！）。
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）。

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）：

机器人停止位置

测量

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。

clx · 发表于 2017-7-27 21:21:41

WRO WRO WRO 居然有八个，一个富贵小车，哈哈

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

hello怪 · 发表于 2017-7-27 22:03:03

咦？楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。

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）

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

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）

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

“” · 发表于 2017-7-27 23:38:55

本帖最后由 “” 于 2017-7-27 23:39 编辑

hello怪发表于 2017-7-27 22:03' n: | z, w% d
咦？楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
) v* n: _% ?( o3 d( n! z4 F% U* P: ^7 T/ L
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”，对车子走 ...

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。

“” · 发表于 2017-7-27 23:47:46

hello怪发表于 2017-7-27 22:03
* T* |* u, z2 O" T1 Z- i咦？楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
/ o' J, v$ C4 A) P6 X! q0 J5 O# `* l6 ~# \8 l. }
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”，对车子走 ...

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。

青岛张纯胜 · 发表于 2017-7-29 22:07:38

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

Young · 发表于 2017-8-10 11:07:03

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。

hrz · 发表于 2019-8-16 14:35:47

哈哈,顶你了哦.

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