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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 5 O& Q" j5 {: f# U7 c
. Z* R5 S. l, R: G. Z$ y
出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。9 m! ~7 K- |' }6 o, 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。9 _, l1 z2 T& x$ I1 }' |% Q9 |  z

! J: j) V5 a5 `/ M0 t第一个问题:场地. v) Z- K- f% b! W3 H' m( o
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
2 t5 P% X3 E% t: b& @: I% B是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。) N  k; d* \( @5 X: c# T
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。
0 C9 x. ^" v" N& p9 p) P2 l# I  a  g) @2 \$ z; P, Q" q
第二问题:机器' O+ d. V# H5 S9 y) _2 z
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。$ ^% U5 |: N$ R1 [
3 R* L! Z# L  b. X
第三个问题:程序# x1 ~+ \5 ?! c% j' X; Q+ Z8 K/ s
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。+ c. r! A8 d# t% p8 }4 p* Q
在此我分享今天的思考流程。' @# n! O4 C+ {* j; z8 C0 m
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。
6 S6 h( f0 m& `2 R2、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)。* ?% F4 A( I7 U0 c
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。9 f5 Z4 W8 l4 v  p8 H9 {
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。
% p+ Y. j/ `2 Y! n6 X3、我要静静。(不要问静静是谁?)& [5 @0 R* z, C
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
' x( c3 y' J9 m/ Y4 K" g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)。  C( N# @+ A3 B* o

: p( m! j  U& |2 R" T5 j6 H  s* n% X) P. g7 E
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!)。
, h; \2 K& o, I# g* ?    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)。
8 ?: K4 X. M  q$ u7 N" \" z
* K9 I" n: S' w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):5 F# R2 p: F  H# t9 q

& f, O$ ]* V" W/ {& D& r6 J* S: D1 f7 D. o' c9 H
机器人停止位置: _8 R' A' n1 z8 l/ Y
2.jpg   K3 w6 C; L0 W) k1 r: L
测量
- R& h. y& D6 ` 1.jpg : C6 G/ C8 D2 l9 O% e% [

  H3 y3 t& J: T+ V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。) X- F0 p8 b8 u2 n8 t
* l5 O! P% p; E$ O7 [

  w" t; I* r+ _: q3 D4 a2 i8 {
6 \6 |3 m5 E6 r- i: p& h8 z( ?7 C; U7 z7 k6 ~! j
: {5 G7 x1 s/ H" \

) Z$ l$ ]5 o. o' W# p% z  f5 d
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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! b3 c+ c# U, Z8 ?5 c# p- b" L
" E3 U' c# P! @" e  N
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。。。* ~) ~3 m2 t( s! K% t; ~1 W

: Y% s/ O/ _0 v' [0 L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)4 L$ d' y2 ^6 r5 s6 t1 j3 w

- W7 e$ k' L. m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
+ U  w% s4 N( K- o( R
' p5 ^  u% N. d7 v' s1 N) s8 {: k( z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: z3 {$ s0 o( v' k' L, N
( @5 x/ n1 w+ [1 O! f/ U
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
  C+ R- X, k* ]# g3 C: Z2 F
hello怪 发表于 2017-7-27 22:034 X; W) W+ h: J2 [
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
5 G0 I# ^' o' L  i/ ^0 \0 c
0 i7 F7 @$ m, `6 C比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

: Q! t& a8 c" H# c& `4 m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 22:032 G4 c. u4 H. `) C+ ^4 {
咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。$ O0 B9 V% c. l( L9 ~$ R

0 O/ _  p& C3 {+ H  O& K比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
, B. o; {# ]  N! T
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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