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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
& M1 S" d- U! \# i/ f" t7 X
: _2 a2 U9 N( J" C出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
8 _- {2 |8 f) V9 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。
& g+ Z7 D4 ?( C3 z
3 c2 D* F0 S; B1 f/ `8 B% B第一个问题:场地3 z# N! F! J- r8 e, U' U$ [0 [
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。0 F! f5 k- E2 T' v
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
+ l$ ?7 S  U. X0 r7 J, y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。
1 v8 E3 m; c0 u, ~* S5 Q* D
2 h1 T/ h: n% C# w. {  V+ ?* [第二问题:机器
+ q+ x& E$ B( k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。
4 T* Z' |* x- Q5 O" d6 H4 W' J9 T" `6 s$ M( u" q/ v  E
第三个问题:程序
% F6 {, l" O' b9 O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 f  X0 P5 r5 ^) O2 a" ^; r
在此我分享今天的思考流程。
' ?- W: J4 p; B+ {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。
; x; y3 H  p$ Z7 L) b. T9 U2、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 s; w3 x. c8 ]& }8 w) i- N- l  w
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。* \2 y. p2 ?8 o# J; z
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。7 N) V' ~  R. J2 b- x2 G$ i" O
3、我要静静。(不要问静静是谁?)7 m5 c1 S9 L! d" V
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)$ k7 J* `  f8 {1 o. B; ]: Z
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)。
2 X% e" |' C5 ^  D8 n# {; D) m$ S, `' c0 [8 B! `- f: a
$ M- \' G2 o  n$ Y
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!)。
; ~0 R  ~3 z$ l7 a. \' ~    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):
- m/ N0 M/ `5 q. O. Z' ?1 J1 }9 P" t
- m# x& u/ Z& S" q" S  H* v9 M
: h8 @. P+ _$ H机器人停止位置7 U2 ^6 l1 |' m  o
2.jpg 4 R( M! {5 d4 P- v3 w4 c. R8 ?
测量
, b6 n- [2 n. D) D  m, W 1.jpg
2 K, @1 x) g/ L8 b5 D( }
* g4 d3 \3 a* A& t# d6 ?2 ^) j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。, `& e( H2 Z0 x( R# G: \' P

7 u  K0 N& ]: @  M9 L8 @6 F& w+ }
  c' O9 |8 S- U( }7 n# i
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1 ?- A) s% y  W# ~# e) W  q- x" Z
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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' }( s9 O4 m$ L8 ^1 k
. l: q) A  o6 b
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。。。/ r" Q  |1 V) B! \* U

) b) ^6 P3 P9 K' A2 ^( Z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)
6 F6 a0 ^3 f9 L; G6 D0 U& ?
% k5 W9 N) a2 U, k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
, T% Q4 x8 ?! w1 G1 W( Q) S  v
6 j! A* @- w/ }( I% h& Q( W0 ~8 P  ^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)
! u. ?& a( S, Y) t2 T! E- x" }4 L; ~1 j5 N" j& J
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
- P& t' a+ K/ u. d
hello怪 发表于 2017-7-27 22:033 W, g, m* e# a6 J
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。0 L# b$ `  B6 ?! X! D
7 g* Q& N7 r; a
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
- A; e" y* h0 X& V" D# I& q
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/ d9 `; d5 g8 E; i: U$ p
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
0 d% k4 X4 R! Z9 K
! g! ?; p( F0 s比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

- `: \0 g' S: J: @: c3 H, Y0 S4 y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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