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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
2 ]; L8 i4 g" R; `! N/ x) N3 p% d+ G4 ^& _" \
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。  g) i& j: x: c0 S* D# Q7 a
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。
3 b- Z0 k1 U) ?; [+ O$ {, I  ~+ y! N) F3 m/ {
第一个问题:场地3 y! o  t7 v% p. R2 N
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。7 B- l( t6 {6 ?/ O5 ~7 m: V: U
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
* \  V; @$ ~# h9 V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。: Q3 ~) ]7 ~, ]7 k  B; b4 F
3 n; h( t( |% q9 c" t) R* `$ O
第二问题:机器
) _5 H. d5 C% M; b1 V1 o6 A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。/ N  b2 q9 H) o

4 ~1 l/ }6 q: @" G2 P* W, d第三个问题:程序
' U# ?( s8 ^' F: ^  z9 M: C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 p) m$ |% `( [4 X& b: ?) I  d% x在此我分享今天的思考流程。
( }9 p: B% t2 `8 ]0 V2 A1、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。: |6 W- W. l' F- N
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)。
9 V2 h% j, d) {8 h5 B# l0 v, u  ?, I9 f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。4 ]. n7 o# i: L* l3 v
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 z4 _9 O6 r4 t( n3、我要静静。(不要问静静是谁?), `* @$ z, F6 S5 R% Z; v! p
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)6 g* q' @+ Q. T* i
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)。
% |7 ]: \' f9 k) r
+ N% L  A. p8 k6 ^$ R7 E* G
" F6 X9 x3 s# y3 J3 ^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!)。
$ r7 L+ ^3 X7 D& ?8 j2 l" W    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 h1 N4 z1 h# Y7 n3 u7 {
7 @4 ]/ R% v  g2 i' F* g$ V2 E
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):
* q3 c2 y# q7 ?% ]
3 ^  I7 f9 X- X  X# U  N
& @8 ~; |' z  a: ?7 V机器人停止位置6 Q8 k% C# n- B6 J; r) {
2.jpg ' h& r$ q1 t% Z" L
测量
- E) B0 B: J* _/ } 1.jpg
+ i; Y. o0 y8 S3 `7 R# B, n# c- q1 Y( L" R- _1 C
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。- k6 }* L- Y+ v- a

4 B( Y/ w4 H* W0 i+ s, M, c$ H- d! ~2 Z; k  o1 ]

! b' m4 \, B- p% R+ s3 U( A1 I- Y6 b: O: ]

5 f' t- c2 F4 E& b. X
& |( O; {9 G6 O! X
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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
. _* V: y, H9 {0 P& j" l+ ?% j
# R2 I7 a$ U* e5 t, p2 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。。。
% T' M" g( e6 I% Z4 ?
1 H' q+ k, j: b, B1 D( T8 t3 g1 S7 k5 N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)
0 n$ N, ]" P! r. R- @! f6 |
0 e& ?+ N  E( C7 N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 d: H9 ?2 |4 h. A

  G, ]9 i! E3 u/ O; r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)
/ v7 v( e" K0 Q- _' d8 }0 Z( y. }9 N" K. s
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
$ M, z1 |1 E& E/ C: a; @0 Y
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03+ a9 B+ A( ^0 C4 ~
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
/ A  e/ H7 q& F8 }+ g& W
0 r8 c. X) \* |4 z, V5 M: g比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

7 _7 E! Y* ~# {: j5 c! r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
! L' ?) O$ Y' d9 f; ~咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
5 E! h+ E/ C0 _2 N- }" |
. V! Y: l$ @, b5 b& m比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
3 O8 R$ k( K( l4 ~. X: S: u
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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