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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
+ Y* C0 o; p4 n5 N3 k
7 m4 T# k0 ?2 [出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。- H9 @; {, \+ z! J8 s6 e6 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。
2 q0 L1 `5 Q& p; h! P: H3 \" B
' F5 l6 L; S) D6 n; d第一个问题:场地
3 t2 V6 Y" h, E6 w: C不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
1 F. J/ u; J7 z/ [3 J7 Q* w是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
5 s7 z$ G' @: h& d1 M* 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。' ]6 r! v" r. a# C" g! y0 ?. D

) n* n/ v3 \' s: l& c第二问题:机器6 j/ n4 Z8 w+ L5 q
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。" d$ V! o" p( T) e/ _
, ~6 n& b) C7 z; e% U
第三个问题:程序
/ j& X. g6 [  @5 B1 \, I7 r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。
' K$ p( G1 u% j# Z' L% W7 T: U在此我分享今天的思考流程。
; b9 n% L! H3 _6 B7 j& r# G% @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。8 J6 n2 n; D  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)。4 |. G' G; f. t1 z5 p
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。& S! @9 _, K) m) ^0 E; i# j
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。
) M0 T4 S4 s* K5 J# i& E3 N3、我要静静。(不要问静静是谁?)9 H8 e0 _! G& n! F0 S" u
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)1 _5 {# M; C3 t! 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)。
; J+ J$ K$ ~3 ^% w+ g# @! S% }* N' Q6 I0 a8 ~9 l) ~& ?4 z

& J8 U9 A: ]: t' a5 @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!)。
: A& x) T' d5 Q- d1 u4 q    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)。
1 L& O5 d. s% H8 T( `- x2 F  i# b& A% C7 U7 i3 K1 C! Q8 f( o& X: @
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):
+ I) S3 k; `9 H% ]2 q% d  A: j: H# E+ k9 _( q4 Y1 P4 j5 i( z& s; b

% k5 Q& Z9 E2 L6 I; \机器人停止位置, C. V9 d$ p" O. u
2.jpg : X& b7 M$ ~+ W; I+ L
测量
5 R$ P9 G6 B9 B4 C4 V5 R 1.jpg
' y  E; C" Q4 P+ M) X( E) p# K( q, u
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。: F- |- x- F5 ]; W! q: Z
0 w8 t5 P+ q. N* L) D$ i+ D
$ ^. M9 r( L- M0 c

7 ]: v& z( O1 A3 X4 j; v3 H4 f/ R/ _# z- H5 K4 x
: ]6 D6 O- {0 u# O+ G2 r; k# K

7 z; ^+ c5 ?" H4 h; c
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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 I9 V0 i. a' v7 M

  T& y; U9 T) R) d7 B: G! F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。。。
) B4 H+ V5 [; j) D& l
0 P1 b: z: Z& ]! N' @6 S8 ?1 c6 w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)5 x. C5 ]4 `# w2 [

' F% y/ L' @9 [) I0 i8 `, o& b) I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
8 e7 ^5 ^- T& P; }
2 V$ _! M' _+ k0 h# O& ^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)
& B- W' o. A$ V. I, s
3 `5 T6 [* H  A; j9 k- E8 r% x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 . N4 ^) n1 s' C  @+ Q
hello怪 发表于 2017-7-27 22:036 m) ^, }" c1 K
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。. ^3 u7 a: O1 M+ T" ?# H
4 P4 c+ P/ k2 j! f  `. n6 d
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

/ i7 M. X  b8 F, }- c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
( q9 o. g, |, H+ L' |4 a7 @咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
: a+ k% P# L, r2 G% ]
$ ?8 ^2 j. y* a6 r3 Q比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
/ L9 M# k& m& K& m! O5 v1 S
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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