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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 & s6 p/ m/ m9 k5 r4 g5 k
: x% E. U* t( C# H
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。" j5 t# P$ _+ Q
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。
8 Z& P, Z8 c7 }# `( B8 g# \5 e
" A5 ~" v, i3 j- B5 i7 a; g  u第一个问题:场地
; O4 R1 O1 P5 {" }: K不是我要挑战斜穿20块地板的极限。5 f% k% M& t: d9 S, f' z
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。4 S2 P' u8 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。
# W+ O  k( o$ t* L3 e; J2 T( D0 D1 F) X5 a
第二问题:机器
  O: _5 t" o# k: x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。
2 B& V' M8 V' Y2 u% p" q6 c) R6 \6 w" f1 a
第三个问题:程序
4 ?* x& a0 u9 t; S; 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。
' {) W- x& N5 a) ^' s  d; b) L+ T在此我分享今天的思考流程。
7 `& A( N3 r. D  h: E1、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。
* r5 L' M2 m9 {  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)。: J3 o! W' Y8 l* d
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。
$ ]- x4 C$ W4 O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。
' U, ^$ B) I' ^$ P3、我要静静。(不要问静静是谁?)6 E! O8 W6 S! j. y  V+ W
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
* |* n% S3 e& C6 G; o1 V5 r1 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)。; V$ G- r" y# r& j
5 [* V7 q" @( s& ?: [$ C
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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!)。
8 e$ c8 D* F& K6 P: `+ B3 R2 D. M    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):
" @( f8 D: B9 g7 D- z& s# {9 R, n* a
  m( L: w9 z6 a0 M2 ]" v/ m8 E/ Q- Y
机器人停止位置* v1 q! v1 u* D; E* [
2.jpg
' t: `. ]& c& X9 w测量1 C2 I  j! ]( X  e+ N6 @
1.jpg : n3 E4 g- @% B/ B" D1 [' w

- v3 C( v' e2 T/ K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。( t4 o- L, l/ h  A
0 U5 n0 K6 [3 `8 R
& s$ e4 P6 \/ h' N7 K4 g3 i- D; K
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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
2 ~4 o. p9 g0 y+ s8 v' M* w- r* |, Y# q- Y# _8 X( A
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。。。: i) `2 O& F. o
' |. t& @; q+ k- E4 Y
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)
+ f6 K" Y! h9 Q# N0 G
$ E* s2 A9 N4 s% g+ ?- O5 @3 U7 V, j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* ~% D1 I. r* ?

4 H1 H+ \) l& c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)( b4 W" Y+ ?% R! z1 P0 M
3 o, @! I) a- {- O# l% L1 _( e& n
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
; b( B5 |" J4 {, e5 s* \) |0 a
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
% X4 V# j/ Z5 U* H9 d0 {! `9 G3 o0 J咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。- J5 `0 I; Z: _

$ J2 O7 y6 S. v2 L3 K: \比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
8 k" {- N$ D8 _. Q) c$ J# K+ f
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 22:038 q# |9 ^7 S8 o9 q$ G: M" B; x' _5 y8 R
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。. Q. H* q. `/ |

9 Q  [, i. S* C1 ~; q6 i* k2 c/ `% e: v: c比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

" `2 Y2 |7 r9 o0 d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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