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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
; [# j- ?! {/ @, w8 e. G
; A1 a* R: u3 Z) ?- B出这一版本只用能一个词无奈来解释,真心无奈。
8 e1 s9 _, X( l: p! \! X0 m* S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。* w5 ]3 F1 O9 @/ {1 e" L1 k$ h9 ?

0 P1 M3 {  |4 J! \) [: ?# Q* f0 Z第一个问题:场地
4 e( V2 j2 E) R6 X/ c" f, R. o不是我要挑战斜穿20块地板的极限。( O/ h: C7 ?' B! z
是因为要3m长的地方,只有这样的形式才能产生。
" V" l. D2 @' P2 {" F9 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。  [& T& s3 k3 Y  M, Z8 f3 r- h
) e6 p3 y5 j. T5 Y. r6 I+ a+ {  u
第二问题:机器: G# F" W8 N+ {- G8 O
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。
: t$ n$ C2 Z2 g3 c
, M" T6 ?& I9 ], g第三个问题:程序
1 Q+ n* I/ T7 t& b  c, o% a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! V  w# d% ?$ ~! [& d8 h* Y, ~在此我分享今天的思考流程。
6 n8 d" d" S2 p. |  ~( J/ E1、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。/ ]% Y+ [3 d: ^: @
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)。6 A! {) a3 @: |0 m6 {. [
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。
8 `/ A6 Y) }8 ?4 a) s' `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。' T: H7 h* P' M3 p: k6 ^& V: m
3、我要静静。(不要问静静是谁?)) V7 r* P! w3 Z7 R6 W* k
4、静完了,我想问题。(也不要问问题是谁?)  _; C" x/ I9 y+ [# h
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)。/ m/ @' o) C: k2 H) P" h( A2 ?
! V/ h" h, K, M/ R  y% _  t

9 A% Q6 C1 n2 X- S" s+ L, W! k5、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 ^( ~( A! R+ p) w% L4 m" K    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)。
& {, n7 s) e' u2 a* Y4 g
4 p; d6 |' V  f1 ]% F5 ~0 }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):+ r2 S$ @9 e, o: s
* D% h9 [0 n* Y$ e; j

- m3 @' f0 \+ u$ b8 b: ?) H# f. A7 E: I机器人停止位置% @$ L! O) }0 u- R' q: i
2.jpg
  Q4 m" t) @  Z- \测量
! ]' _3 I" M- l+ W 1.jpg ' c9 J3 e/ Z. m: L; A$ R

- L" R+ [  Q( k7 b- T8 W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。
) g& Z: E: r1 b2 B5 ~3 ~$ I! D- e

% Z9 y% o% _; a1 f/ y4 v( r' g. k6 v9 b3 y+ S* \" z
, O; @$ i* j0 ?0 I! [! _% x

- T0 @9 l. V9 g: _
6 o, ^5 [) q: X# p, ^3 _  `% p6 Y6 O8 L
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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# q6 J4 `! D( b7 K  B( H" z, s& o
  d6 ~8 F/ s* Y! L, H3 {1 h$ 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。。。9 |: l  ^, w- T
! A5 a# b: i* T: R6 k- `& e
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)
! _( c$ O, G# Q: y" j! \. h; T$ @' U$ B) K( E% v4 s$ g# 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
/ |" h6 H; Z4 s7 l* d
. y  V" x! [- B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)" j" {8 V% g* u) x6 a) b2 f5 r

3 V9 s' t, n( r' Y: d. c1 Q: |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 N% G! P0 \& ~/ e/ t1 x- h# ?# n
hello怪 发表于 2017-7-27 22:03
; y- m% e9 Z( R咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。9 v: W3 \" @) A7 Z/ X& ^4 I
: a4 P+ y( W1 ]' C  E$ E: p. Q+ r. j
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...
* {5 g' @( T% F; J1 x
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
) O/ }7 ~' G% `咦?楼主对场地的理解好像和比赛的要求不太一样。。。/ O) S( S. i$ U; i7 [. v  M0 B) D
0 b! `( m( u2 {/ j+ B2 V9 U" ~
比赛最主要的要求就是行进方向的“直”,对车子走 ...

( c2 j# ?& v$ F0 m, \0 M7 E# [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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