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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 e" X  l  s2 m* J0 ?( u

; R' s" l: b( G9 B出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
5 v4 c: a: _% N9 N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。
. b/ Y/ v2 t) C- |& |7 z+ n
7 ]2 {/ f* M! T) q- f6 b第一个问题:场地" |* K2 d* @2 o- Y; f) b
不是我要挑战斜穿20块地板的极限。
4 |8 b$ v/ P6 \" o9 o; |是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。! E9 L* j1 B' T7 c3 b! `0 g
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。* g+ ]/ [& U& V! b. c1 t1 D

4 ?% M9 q# o/ l1 |' _( }3 g, c+ j第二问题:机器
* g. _: I5 C" t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。
- Q* R) H: v* n: \. R* Y0 b+ @" s0 b' f9 V! s7 t6 q  R
第三个问题:程序
) W6 A" p  y, e% i% 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。' G- t) _- C$ c  S
在此我分享今天的思考流程。
; x7 X0 Z- |/ `) i1、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。  }) [/ f; h9 X2 P- G4 K) w
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 H/ J: B3 G$ f) k
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 n1 u% X* j& a' @
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。0 O# v5 M- ?1 P1 E: h: L
3、我要静静。(不要问静静是谁?)
# F6 ?; B, x8 a7 |- H$ B0 ?4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)
0 b# X. @" i" m8 t% ~) ]; R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)。: j4 A# C, G2 h* H  K1 U+ v1 v- b

% f: o% f% D! S& E7 K* H+ b! z7 O, T) x' A
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!)。3 a" O: U: L2 Q, {4 H# K0 L
    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)。
. Y/ N8 l4 Z! D
; [+ ~$ O* n3 I* E0 r: o  J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):
$ v- Q: c/ z% C1 F5 N4 j" J% u3 T6 J6 n+ ^( F4 T7 n
% L+ ~" `( X( D& R
机器人停止位置
) V- [9 e$ O. F- D: T9 q( z 2.jpg
6 X+ U9 F/ H3 n0 \- g. B' o测量" _  U: w# J$ n6 ~& R9 I
1.jpg : e0 g/ s! Z7 n! D

% ^" g' Z" ?" L4 ]" D/ |( ^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。
. j8 Y2 }: q: ~# c, W5 s  }5 @: G

. m6 k& x5 c2 L" r( a  H0 M
$ m" Z& `$ J% J. q3 r1 |5 e* U# M% p7 D# s9 F
. p2 |/ G( X' f2 ?2 A) S

0 C4 D' E" \" y* v+ I3 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
- g. \: D8 k' \; m4 e+ H! |; x3 v( j: I9 b+ v& C
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。。。% V* f4 M" t) j9 _. [
: q! j! L# a- f& }
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 r/ T& w( J0 S% O1 o- g

4 H# Y) g6 I9 Z+ T. l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" m( T9 _6 C4 p" V) D6 b( j
+ f  \+ d( 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)
+ Y5 F& h/ o% D$ j4 r  }7 v7 x6 x) `% ]8 R, g- o' E
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
2 B" b; ^  a' X: j$ s3 ]
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
5 A+ ^5 q. j' o$ f- d2 O咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。, T' g. Y* J, |1 [* U2 ~: U

2 W( Z# [, m' S, C比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

6 r% D* _& F8 Q0 C; n1 E9 @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
8 B( G& S$ u& k& g咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。
: G3 S1 J) i4 m6 P  X6 \& x) P* D
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
1 L4 E! x: e7 b) Z, {4 I$ W
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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