Jump to content

    

Балансирующий робот

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...

Share this post


Link to post
Share on other sites

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?

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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 :a14:

Share this post


Link to post
Share on other sites

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..

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
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?

Share this post


Link to post
Share on other sites

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... :wacko:

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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?

Share this post


Link to post
Share on other sites
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

Edited by Dars

Share this post


Link to post
Share on other sites

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

Edited by Dars

Share this post


Link to post
Share on other sites
Объясните пжлста кому не сложно.

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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)?

Share this post


Link to post
Share on other sites

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 .

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this