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

[NickNich]

Прошу прощения за дилетантский вопрос:

А можно ли стабилизировать платформу (поддерживаемую несколькими несущими винтами)
без гиростабилизации, только на основе информации от многоканального высотомера (4...6 каналов с точностью в ед. см)?

Можно, если высотомер не барометрический - ветер подует и платформа закачается
И нужны определенные ограничения, т.к. в случае чистого высотомера курсовая информация не доступна и платформа может стабилизироваться только относительно плоскости нулевой высоты (т.е. стабилизируются крен и тангаж).

Сейчас это модное и бурно развивающееся направление - определение пространсвтенной ориентации (а отсюда - один шаг до пространственной стабилизации) на основе мноканального (многоантенного) приемника GPS. 3-4 канала и точности - единицы сантиметров. Т.е. все почти как у Вас, но уже работает и серийно выпускается...

[Mirabella]

Прошу прощения за дилетантский вопрос:

А можно ли стабилизировать платформу (поддерживаемую несколькими несущими винтами)
без гиростабилизации, только на основе информации от многоканального высотомера (4...6 каналов с точностью в ед. см)?

Можно, если высотомер не барометрический - ветер подует и платформа закачается
И нужны определенные ограничения, т.к. в случае чистого высотомера курсовая информация не доступна и платформа может стабилизироваться только относительно плоскости нулевой высоты (т.е. стабилизируются крен и тангаж).

Сейчас это модное и бурно развивающееся направление - определение пространсвтенной ориентации (а отсюда - один шаг до пространственной стабилизации) на основе мноканального (многоантенного) приемника GPS. 3-4 канала и точности - единицы сантиметров. Т.е. все почти как у Вас, но уже работает и серийно выпускается...

Вот как раз "пространственная ориентация" совсем не нужна. "Процесс" осуществляется в пределах прямой видимости.
Высотомер,естественно, радиолокационный. Курсовая информация доступна - для этого есть радиодальномер, так-же многоканальный.
Вопрос пока чисто теоретический: можно ли принципиально обойтись без гироскопов, понимаемых в виде вращающегося ротора с соответствующими "прибамбасами"?
Еще раз: интересует только исключительно стабилизация.....
Можете подсказать литературу по этому поводу?

[NickNich]

Вот как раз "пространственная ориентация" совсем не нужна. "Процесс" осуществляется в пределах прямой видимости.

Как раз "пространственная ориентация" просто необходима. В замкнутой системе регулирования (система стабилизации - как раз такая) должен быть датчик регулируемой величины. Процесс стабилизации (любой) состоит из двух этапов - измерения отклонения стабилизируемого параметра от заданной величины (т.е. определение пространсвтенной ориентации) и устранение этого отклонения (т.е. механический разворот платформы для уменьшения ошибки). Поэтому в каком-то виде пространсвтенную ориентацию определять придется. Для системы с несколькими высотомерами, размещенными в различных точках платформы (не пишу про ширину диаграммы направленнойсти антенн и прочие частности ) эта задача решается чисто геометрически. Дальше - разность между измеренным и заданным значением и на привод стабилизатора.

Вопрос пока чисто теоретический: можно ли принципиально обойтись без гироскопов, понимаемых в виде вращающегося ротора с соответствующими "прибамбасами"?

Принципиально обойти можно. Можно использовать чисто дальномерные методы, вроде предложенных Вами. Можно использовать датчики наклона, вроде уже обсуждавшихся в этой ветке.

Можете подсказать литературу по этому поводу?

На вскидку по этому поводу полноценной литературы подсказать не могу. Могу отослать только к отдельным главам в книгах и единичным статьям.

[Dars]

Здраствуйте. Подошел вплотную к созданию печатной платы, потму возник ряд вопросов. Буду благодарен любой помощи.

1) Не могу понять как правильно подключать adxrs300(http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/ADXRS300.pdf). В документации на странице 5 нарисован вид снизу, на каждой стороне корпуса два ряда шариков, 3 шарика расположены ближе к центру потом идет ряд из 5 шариков. Вот тут пример разводки гироскопа http://www.dprg.org/projects/2003-01a/gyro-pcb2-big.jpg . На рисунке отчетливо видно что "внутренние" 3 шарика соединены с внешними. НО! В документации об этом ни слова. там в примерах используеться только внешний ряд шариков(те что по 5 штук с каждой стороны),а внутренние как бы не функциональные. Соответственно возникает вопрос,стоит ли соединять эти три шарика с каждой стороны с внешним рядом так как показано на картинке или вообще ни к чему их не подключать?(например соединять на плате 6D с 7D, 6A c 7B, 6C c 7C) Объяснил как смог. жду ответа)

2)Мне необходимо будет

а)снимать данные с гироскопа с помощью внешнего АЦП,например по SPI.
б) декодировать ШИМ сигнал с акселлерометра adxl202,чтобы узнать угол отклонения.
в) отправлять по SPI данные второму микроконтроллеру который управляет двигателями чтобы тот подавал на них необходимый мне шим и получать от него же данные с энкодеров.
г)выводить на ЖК какую нибудь информацию.
д)общаться с компьютером по ком порту ИЛИ по CAN шине с другими устройствами.
е)считать математику для стабилизации положения( получая данные с датчиков высчитывать что подавать на двигатель и слать это второму микроконтроллеру,который управляет двигателями.

Хватит ли мне производительности AT90CAN128 для решения всех этих задач? Двигателями с энкодерами будет управлять второй контроллер который по SPI будет говорить AT90CAN128 показания с энкодеров и подавать нужный ШИМ.

3)Меня интересует помехозащищенность. На плате помимо двух микроконтроллеров будут стоять два драйвера, двух двигателей http://www.letz.ru/production/motoreductor/ собранные на ir2104. Не будут ли помехи мешать работе датчиков? Можно ли собрать и двигатели и датчики на одной плате? или стоит драйвер двигателей с энкодерами собрать на другой и подключить к плате с датчиками по CAN?

4)Необходимо будет где то впаять bga32. Нашел вот это http://www.fasteko.ru/manufacturing/montage/smt/bga/ . Я так понимаю к ним можно прийти с платой и микросхемой и они мне за 27$ ее впаяют???? Кто знает скажите, а то никогда не пользовался такими услугами.
Пока все.Очень интересуют ответы на эти вопросы,буду оч благодарен за помощь студенту

[Dars]

ок.если никто отвечать не собираеться, то хоть напишите как паять гиросокоп. как на схеме http://www.dprg.org/projects/2003-01a/gyro-pcb2-big.jpg внутренний ряд соединять с внешним или внутренний ряд НЕ соединять с внешним так как он вроде как его дублирует????Жалко будет денег если не правильно сделаю..

[Serj78]

ну внимательно почитайте даташит! ножки на внутреннем ряду и внешнем дублированы( прозвоните тестером, если не верите ) соединять или нет- как хочется. я соединял

[Dars]

ну внимательно почитайте даташит! ножки на внутреннем ряду и внешнем дублированы( прозвоните тестером, если не верите ) соединять или нет- как хочется. я соединял

А ацп какой использовали для обработки?

[Zazou]

Очень долго пытаюсь разобраться, но не могу понять зачем в SEGWAY используются три гироскопа для измерений "pitch", "roll" и "yaw". Он же падает всегда в одной плоскоти, и измерять углы он тоже по идее должен в одной плоскости- плоскости падения??Объясните пжлста кому не сложно.
А то я всегда думал чтобы сделать балансирующего робота, а-ля Segway, который смог бы ездить(ну и поворачиваться) по реальной земле с ее горками и наклонами, а не только по паркету, достаточно измерений углов в одной плоскости, а почитав про сегвэй получается, что нужно три оси измерять...

[Different]

Интересный проект: http://www.parallax.com/html_pages/resourc...ps/app_bway.asp

Еще очень интересный проект, но уже на 8-ядерном процессоре Propeller P8X32A: http://www.parallax.com/dl/docs/article/RO...alancingBot.pdf

Обсуждение на форуме робота PEKBot и исходники для P8X32A: http://forums.parallax.com/forums/default....=1&m=174962

[alexQ]

DARS,
какой DSP будете использовать для матричных вычислений, в смысле калмана с хорошей скоростью реализовывать?

АЦП, декодирование шимов и рулеж моторов это мне понятно, а считать чем будете?

[Dars]

DARS,
какой DSP будете использовать для матричных вычислений, в смысле калмана с хорошей скоростью реализовывать?

АЦП, декодирование шимов и рулеж моторов это мне понятно, а считать чем будете?

Уже есть платка с TMS320F2806.+ датчики. 100MHz Должно хватить.
adxl202 +adxrs300 не понравились совсем. Сейчас в пути adis16201+adis16255

Сообщение отредактировал Dars - Nov 7 2007, 13:33

[Dars]

Описался. TMS320F2812 - 150Mhz. Будет считать три оси.Три гироскопа + три акселлерометра.

Сообщение отредактировал Dars - Nov 7 2007, 21:35

[pokos]

Объясните пжлста кому не сложно.

Дык он окромя прямолинейного движения по ровной поверхности ещё и поворачивать должен, и по колдобинам уметь.

[InvisibleFed]

Заинтересовался вопросом. Извиняюсь за оффтоп, никто не подскажет где можно приобрести LIS344AL? Нужно в штучках - себе в удовольствие. Как он для подобных задач (балансирующий робот)?

[xapc]

Задумываюсь над постройкой такой штуки. Пока кратко изложил свои мысли здесь Инерциальная система получилась 3-х осевой гироскоп и 3-х осевой акселрометр. Самое сложное это обработка показаний датчиков .