Балансирующий робот, и датчики к нему Опции

[Dars]

Делаю балансирующего робота(типа игрушка,для души, вроде этого должно получится http://www.geology.smu.edu/~dpa-www/robo/nbot/), встал вопрос о том как его удерживать на двух колесах. Посмотрел в интеренете, обычно делают с помощью гироскопа(большая погрешность со временем,быстрая скорость) + акселлерометр(маленькая скорость,маленькая погрешность).Типа гироскопом меряют угол отклонения,а потом его акселлерометром калибруют. Посмотрел у AD,adxl202eb(2000 руб) + adxrs300eb(3000 руб).Цены совсем не радуют((( может кто подскажет как еще можно подешевле решить проблему? хатит ли одного акселлерометра для стабилизации положения??

Сообщение отредактировал Dars - Mar 18 2006, 20:23

[Stanislav]

Акселерометры явно "не те", и явно "не там" искали. Посмотрите двух- трехосевые приборы от ST Microelectronics, думаю, они получше во всех смыслах.
Да и с ценой на гироскопы что-то у Вас не так. В Москве их реально за 45-50 уёв купить...
Ваши же замечания по поводу стабилизации объекта с помощью гироскопов и акселерометров вызывают улыбку. Когда начнёте разбираться с этим плотно, поймёте, в чём дело...
Только не подумайте, что задача очень уж сложна. Вовсе нет...

ЗЫ. Прошу прощения, я не заметил, что "eb". На них цена действительно побольше. Только вот нафиг они нужны? Открою секрет: на ADXRS150EB мною найдены ошибки - все кондёры там перепутаны, причём "eb" были из разных серий. Плата теоретически работает, но со значительным несоответствием параметров: в частности, частотная полоса пропускания её меньше 10 Гц против 40 Гц заявленных.

Сообщение отредактировал Stanislav - Mar 19 2006, 00:22

[Dars]

Ваши же замечания по поводу стабилизации объекта с помощью гироскопов и акселерометров вызывают улыбку. Когда начнёте разбираться с этим плотно, поймёте, в чём дело...
Только не подумайте, что задача очень уж сложна. Вовсе нет...

А можно по подробней?что для этого достаточно?и где про это все можно почитать?

Прошу прощения, я не заметил, что "eb". На них цена действительно побольше. Только вот нафиг они нужны?

Там бга корпус,мне его нечем и некуда паять)

[Stanislav]

А можно по подробней?что для этого достаточно?и где про это все можно почитать?

Для измерения отклонения платформы от вертикали теоретически достаточно только трёхосевого акселерометра. Если объект имеет вращательные степени свободы, акселерометры следует располагать как можно ближе к центру вращения, для уменьшения влияния центростремительных ускорений. А вот для полной компенсации этих ускорений гироскопы-то и нужны. Для измерения же углов ADXRS не годятся - слишком велики шумы, при интегрировании набегает ошибка в градусы за каждые несколько секунд времени.
Но это всё "на пальцах", приводить всю теорию рамки форума (да и время) не позволяют. Становитесь "своим", в родных закромах есть немало литературы по интересующему Вас вопросу.

Там бга корпус,мне его нечем и некуда паять)

Посмотрите в разделе форума "Пайка, монтаж, отладка". Там можно найти исчерпывающую инфу по данному вопросу. Если всё-таки приобретёте "eb", могу подсказать, как её довести до ума.

[Serj78]

А вот для полной компенсации этих ускорений гироскопы-то и нужны. Для измерения же углов ADXRS не годятся - слишком велики шумы, при интегрировании набегает ошибка в градусы за каждые несколько секунд времени.
Но это всё "на пальцах", приводить всю теорию рамки форума (да и время) не позволяют. Становитесь "своим", в родных закромах есть немало литературы по интересующему Вас вопросу.

Станислав, ну зачем же столь категорично? на промежутках в 10-20с ADXRS150 очень даже годятся - просто корректировать вовремя надо
В одной плоскости (коей является балансирующий робот) без великих математических ухищрений и полосе 10гц можно получить уход 6-8 градусов в минуту, это вполне приемлемо, если есть акселерометр - по нему идет коррекция... у меня где-то была статья про этого робота...

У нас при старте с катапульты первые 5с вообще никакой коррекции нету - стартовые ускорения 4g- за пределами ацп - даже при боковом ветре визуально никуда свалить не успевает

[Stanislav]

А вот для полной компенсации этих ускорений гироскопы-то и нужны. Для измерения же углов ADXRS не годятся - слишком велики шумы, при интегрировании набегает ошибка в градусы за каждые несколько секунд времени.
Но это всё "на пальцах", приводить всю теорию рамки форума (да и время) не позволяют. Становитесь "своим", в родных закромах есть немало литературы по интересующему Вас вопросу.

Станислав, ну зачем же столь категорично? на промежутках в 10-20с ADXRS150 очень даже годятся - просто корректировать вовремя надо

Это каким же макаром "корректировать", да ещё "вовремя"?

...В одной плоскости (коей является балансирующий робот) без великих математических ухищрений и полосе 10гц можно получить уход 6-8 градусов в минуту, это вполне приемлемо, если есть акселерометр - по нему идет коррекция... у меня где-то была статья про этого робота...

При чём здесь полоса и почему в одной плоскости? Боюсь, Вы недостаточно хорошо изучили предмет. Робот имеет три оси вращения (креном, правда, можно пренебречь).
Мы говорим об ошибке угла, после интергирования угловой скорости, обусловленной НЧ-шумом гироскопа и дрейфом его "нуля". Ежли Вы сообщите способ, как с помощью ADXRS150 получить уход 6-8 градусов в минуту без термостата, я готов поставить целую кеглю хорошего пива.

ЗЫ. А вот Калман - это правильное решение.

[Serj78]

[/quote]

Станислав, ну зачем же столь категорично? на промежутках в 10-20с ADXRS150 очень даже годятся - просто корректировать вовремя надо [/quote]Это каким же макаром "корректировать", да ещё "вовремя"?

[quote name='Serj78' post='196094' date='Jan 12 2007, 11:43']...В одной плоскости (коей является балансирующий робот) без великих математических ухищрений и полосе 10гц можно получить уход 6-8 градусов в минуту, это вполне приемлемо, если есть акселерометр - по нему идет коррекция... у меня где-то была статья про этого робота...[/quote]При чём здесь полоса и почему в одной плоскости? Боюсь, Вы недостаточно хорошо изучили предмет. Робот имеет три оси вращения (креном, правда, можно пренебречь).
Мы говорим об ошибке угла, после интергирования угловой скорости, обусловленной НЧ-шумом гироскопа и дрейфом его "нуля". Ежли Вы сообщите способ, как с помощью ADXRS150 получить уход 6-8 градусов в минуту без термостата, я готов поставить целую кеглю хорошего пива.

ЗЫ. А вот Калман - это правильное решение.
[/quote]




До полноценного калмана у меня руки так и не дошли...

про уходы и как сделано смотрите мои посты в теме про датчики ула поворота- я там практически все написал...
один из постов-
"
Мы используем, AXRS150, скорости поворота при закручивании гаек явно меньше 150 градусов/с smile.gif

"на столе" точность измеряемого угла ~ 1 градус, а если в динамике (у нас- в полете) падает вдвое примерно. Уход в статике (на поворотном столе, скорости до 60 гр/с, ускорения до 30 гр/с^2) составляет 1-2 градуса в минуту, в динамике 3-7. Термокомпенсация индивидуальная по пяти точкам.

Для полетов этого вполне хватает, а вот для гаек- вряд ли smile.gif.

термостатирование вовсе не обязательно (мне так кажется), это мюрату надо было греть, а то вообще голяк. кстати, уход нуля у некоторых экземпляров adxrs150 не превышает 2 градуса/с в диапазоне от - 15 до +60 , но блин, как правило, по закону подлости, этим гироскопом никогда не оказывается курсовой - термокомпенсация настраивается и тестируется на поворотном столе , когда все уже собрано .

а про коррекцию - это я про акселерометры говорил, корректировать можно и без калмана,

некоторые люди приводят цифры что в динамике у них 2-3 градуса уходы, ну... может и можно чего добиться, такой уход нас вполне устраивает

А 6-8 градусов в минуту в полете- это пролететь над дорогой против ветра по прямой 700м со скоростью 40-50 км/ч на высоте 50м ( gps коррекция выключена!) и не потерять эту дорогу из поля зрения 40- градусного объектива плановой камеры...

[Stanislav]

Мы используем, AXRS150, скорости поворота при закручивании гаек явно меньше 150 градусов/с smile.gif

"на столе" точность измеряемого угла ~ 1 градус, а если в динамике (у нас- в полете) падает вдвое примерно. Уход в статике (на поворотном столе, скорости до 60 гр/с, ускорения до 30 гр/с^2) составляет 1-2 градуса в минуту, в динамике 3-7. Термокомпенсация индивидуальная по пяти точкам.

Для полетов этого вполне хватает, а вот для гаек- вряд ли smile.gif.

термостатирование вовсе не обязательно (мне так кажется), это мюрату надо было греть, а то вообще голяк. кстати, уход нуля у некоторых экземпляров adxrs150 не превышает 2 градуса/с в диапазоне от - 15 до +60 , но блин, как правило, по закону подлости, этим гироскопом никогда не оказывается курсовой - термокомпенсация настраивается и тестируется на поворотном столе , когда все уже собрано .

Понятно. Но калибровка гироскопов в этом случае связана с большими сложностями: нужен двухкоординатный поворотный стол, да ещё с термокамерой, в которую нужно помещать ИНС. Такое оборудование, например, в Москве есть только в 2-3 конторах, и доступ к нему сильно ограничен. В России сейчас поворотные столы не делают, а зарубежные стОят >100К долларов.

...некоторые люди приводят цифры что в динамике у них 2-3 градуса уходы, ну... может и можно чего добиться, такой уход нас вполне устраивает

А 6-8 градусов в минуту в полете- это пролететь над дорогой против ветра по прямой 700м со скоростью 40-50 км/ч на высоте 50м ( gps коррекция выключена!) и не потерять эту дорогу из поля зрения 40- градусного объектива плановой камеры...

Честно говоря, Ваш результат впечатляет, я считал, что должно получится хуже (во всяком случае, мне такой точности добиться не удавалось, видимо, из-за отсутствия нормального калибровочного оборудования).
Кстати, ADXRS150 снимают с производства в этом году...

[Serj78]

Честно говоря, Ваш результат впечатляет, я считал, что должно получится хуже (во всяком случае, мне такой точности добиться не удавалось, видимо, из-за отсутствия нормального калибровочного оборудования).
Кстати, ADXRS150 снимают с производства в этом году...

блин, это фигово ну да элтех не даст нам погибнуть - запасы наверное еще год лет будут, мож чего и подберется на замену...

по поводу стола - он у нас одно координатный, механика старинная , калибруем каждую ось по очереди. Да, имеется разброс чувствительности , но не большой. Нули уходят иногда намного сильнее. термокамеры как таковой нету- просто сначала блок автопилота охлаждаем до -20 потом он самостоятельно медленно нагревается, и при этом крутится на столе , с остановкми. температура измеряется самим гироскопом...

думаю вообще отказаться от 3- кратной процедуры калибровки чувствительности от температуры, оставить только коррекцию нулей (на компе написана прога которая записывает массив данных с 6 датчиков, потом самостоятельно выбирает 5 точек и 7 коэффициентов поправок , а то блин по 2 часа на на всю калибровку/настройку уходит...
по поводу предложенного метода- по акселерометрам- в точку! я его у rotomotion подсмотрел

Станислав, а если не секрет- где вы работаете (в какой фирме) , что делаете?

[Stanislav]

Кстати, ADXRS150 снимают с производства в этом году...

блин, это фигово ну да элтех не даст нам погибнуть - запасы наверное еще год лет будут, мож чего и подберется на замену...

Думаю, переживать не стОит. Пару лет они ещё в продаже, наверное, будут.
AD, между прочим, предлагает им замену "не отходя от кассы". Марку прибора могу сообщить только завтра, но в природе его ещё нет.

...по поводу стола - он у нас одно координатный, механика старинная , калибруем каждую ось по очереди. Да, имеется разброс чувствительности , но не большой. Нули уходят иногда намного сильнее. термокамеры как таковой нету- просто сначала блок автопилота охлаждаем до -20 потом он самостоятельно медленно нагревается, и при этом крутится на столе , с остановкми. температура измеряется самим гироскопом...

Та-ак, интересно.
То есть, Вы утверждаете, что при таком способе калибровки ADXRS (без снятия матрицы чувствительностей по 3-м осям, и без точной калибровки по температуре), Вы можете получить при вращении платформы в произвольных плоскостях в течение минуты, скажем, со скоростью 1 (или 2, или 0,5) рад/с точность финального значения угла в 5-6 град? Простите, но более чем не очень верится.
Может, Вы говорите об уходе платформы от "нулевого" положения в 5-6 град за минуту? На это ещё можно согласиться....

...думаю вообще отказаться от 3- кратной процедуры калибровки чувствительности от температуры, оставить только коррекцию нулей (на компе написана прога которая записывает массив данных с 6 датчиков, потом самостоятельно выбирает 5 точек и 7 коэффициентов поправок , а то блин по 2 часа на на всю калибровку/настройку уходит...

А как Вы интегрировать угловые скорости собираетесь, если чувствительность гироскопов не откалибрована?