机器人

专业机器人工程师,业余爱好者,研究人员和学生的问答

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磁铁会影响IMU值吗?
我正在制作一个机器人,该机器人需要12个3x10mm圆柱磁体进行施工。它们距我计划安装IMU的机器人中心30毫米。 我正在考虑使用MPU-6050。磁铁会影响数值吗?如果是,是否有解决方案?像是我可以在IMU周围装上防护罩或其他东西吗?
13 sensors  imu 

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访问未知障碍的网格上每个可访问空间的有效方法是什么?
我正在尝试使用探索在相当粗糙的2D网格空间中创建障碍物的地图。我通过尝试从一个空间移动到相邻空间来检测障碍物,如果失败,则目标空间中会存在障碍物(此问题中没有测距传感器的概念)。 示例网格http://www.eriding.net/resources/general/prim_frmwrks/images/asses/asses_y3_5d_3.gif(例如) 当所有可到达的正方形都已被访问时,该过程完成。换句话说,即使某些空间没有障碍物(因为它们被包围),它们也可能是完全无法到达的。这是预期的。 在最简单的情况下,我可以使用DFS算法,但是我担心这将花费很长时间才能完成-机器人将花更多的时间回溯而不是探索新领域。我希望这在尝试到达无法到达的正方形时尤其成问题,因为机器人将耗尽所有选择。 在更复杂的方法中,正确的方法似乎是Boustrophedon细胞分解。 但是,我似乎找不到关于Boustrophedon细胞分解算法的完整描述(即,简单的完整描述)。还有像资源这一块,或在垂直细胞分解更一般的一个,但他们没有提供多少洞察高级算法,也没有涉及到的低级别的数据结构。 如何有效访问(映射)此网格?如果存在,我希望有一种算法在网格平方总数方面比更好(即对于网格,它比好)。O(n2)O(n2)O(n^2)O(n4)O(n4)O(n^4)n∗nn∗nn*n


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机械手臂的处理器间通信
我正在构建一个爱好6自由度的机械臂,想知道最好的方式是在处理器之间进行通信(3-4个AVR,最大间隔为18英寸)。我想在计算机上运行控制环,该控制环通过Atmega32u4 USB-to-???向微处理器发送命令?桥。 我正在考虑的一些想法: RS485 优点:所有处理器都在同一条线上,差分信号更强大 缺点:需要额外的芯片,需要编写(或查找?)协议以防止处理器同时传输 UART循环(即,一个处理器的TX连接到下一处理器的RX) 优点:简单的固件,处理器内置UART 缺点:上一次连接必须经过机械手的行程,每个处理器必须花费周期来重新传输消息 CANbus(对此我知之甚少) 我主要考虑的是硬件和固件的复杂性,性能和价格(我不能购买昂贵的现成系统)。

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独立(或有能力)机器人模拟器
我是一名软件工程师,他是一个非营利性组织的志愿者,该组织将年轻女孩介绍给技术。我们最近一直在讨论将这些孩子介绍给机器人技术的方法,我很好奇我们拥有哪些类型的低成本选择。 一个非常吸引人的想法是拥有一个在线模拟器,或者(更可取的是)一个离线的独立模拟器,我们可以使用它来构建和编程简单的机器人。也许无非就是将组件拖在一起,然后对这些组件之间的交互进行编程。 我可以在外展中使用哪些解决方案?

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USB代替RS232
RS232是不受欢迎,因为它使用的是和主要由USB [取代维基百科。这个问题中提到的问题也无济于事。 因此,在一种新的系统设计中,人们可能会想到使用USB代替串行端口进行通信。但是,看起来RS232仍然是串行通信协议/端口的首选。 这是为什么?我知道更换可与RS232一起使用的旧机器的成本很高,但是是什么阻止了新系统设计人员使用USB而不是RS232?
13 rs232  usb 

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如何检测机器人上的直流电动机是否开始出现故障?
我应该寻找什么特征,哪些是可靠的预警信号,表明机器人上的直流电动机(例如用于驱动器的直流电动机)出现故障?我正在寻找一个涉及传感器而不是人工检查的答案,因此可以构造电路以在发生潜在故障之前发出警告。 我有一些想法,例如增加电流消耗或降低转速/电压,但是我想防止由于合理的磨损或机器人在艰难的地形上挣扎而引起的错误警告。 显然,这样的系统永远不会万无一失,但是我有什么需要注意的地方吗?
13 sensors  failure  motor 

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创建快速,均匀,线性的执行器
我见过的大多数线性执行器是不均匀和/或缓慢的。那些使用凸轮或类似曲轴的机构(以及几乎所有液压/气动机构)的机器人,如果不进行一些编程就不能以恒定的速度运动。那些使用类似螺丝的机制是均匀的,但速度较慢。 除了缠绕在棍棒上的齿条和小齿轮/绳索外,还有哪些其他快速,均匀的线性致动器?均匀是指速度是均匀的(或者移动的距离与电动机旋转的角度线性相关)
13 actuator 


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使用PID获得差动机器人直线驱动的方法
考虑一个差动驱动机器人,该机器人具有两个电动轮,每个电动轮都附有一个编码器,用于反馈。假设每个DC电动机都有一个功能,其浮点数从-1到1,并设置PWM信号以向该电动机提供成比例的功率。不幸的是,并非所有电机都相等,因此向每个电机发送相同的PWM信号会使机器人转向左侧或右侧。我试图考虑如何使用附加到每个电机的编码器作为PID回路的输入来直线驱动机器人。 我将执行以下操作:我将左右编码器之间的差取整,将误差限制在某个范围内,将其归一化为[-1,1],然后将其映射到电机功率0至1。因此,如果I和D为零,并且我们得到的误差为1(因此,左马达的旋转比右马达大得多),则左马达将设置为0,右马达将设置为1(造成硬剩下)。 这有什么问题吗?有什么更好的方法?


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四轴PID整定
我在这里继续回答这个问题:在自主模式下,四旋翼飞机不稳定性且简单起飞 ...我想问几个有关为APM 2.6模块控制的四旋翼飞机实现基本PID的问题。(我正在使用3DRobotics的框架) 我已经将整个控制系统简化为两个PID块,一个用于控制侧倾,另一个用于控制俯仰(偏航和其他所有功能,稍后再考虑)。 我正在由自由旋转的光束组成的钻机上测试此设置,其中,我绑住了四旋翼的两个臂。另外两个可以自由移动。因此,我实际上一次测试一个自由度(侧倾或俯仰)。 检查下面的图像:在这里,A,B标记安装装置的自由旋转的梁。 通过仔细调整P和D参数,我成功实现了约30秒的持续飞行。 但是,“持续”,我的意思是指一种测试,其中无人机不会倾倒到一侧。稳定的飞行仍然遥遥无期,而且飞行30秒以上也很困难。它从一开始就摇摆不定。到达20到25秒时,它开始向一侧倾斜。在30秒内,它向一侧倾斜了不可接受的距离。很快,我发现它倒挂了 至于PID代码本身,我正在从陀螺仪+加速度计数据的“互补滤波器”中计算比例误差。积分项设置为零。P项约为0.39,D项为0.0012。(我不是故意使用Arduino PID库,只是想在这里实现自己的PID之一。) 如果您想了解它的工作原理,请查看此视频。 http://www.youtube.com/watch?v=LpsNBL8ydBA&feature=youtu.be [是的,设置非常古老!我同意。:)] 请让我知道在此阶段我可以做些什么来提高稳定性。 @Ian:在我的安装程序中进行的许多测试中,我使用来自串行监视器的读数绘制了一些测试的图表。这是横摇与“ Motor1&Motor2-PWM input”(控制横摇的两个电动机)的示例读数: 至于输入/输出: 输入:滚动和俯仰值(以度为单位),由加速度计+陀螺仪的组合获得 输出:使用伺服库的motor.write()函数提供的电机的PWM值 解析度 我解决了问题。就是这样: 问题的症结在于我实现Arduino程序的方式。我正在使用write()函数更新伺服角度,该角度恰好接受参数中的整数步(或以某种方式仅响应整数输入,100和100.2产生相同的结果)。我将其更改为writeMicroseconds(),这使直升机更加稳定。 我在一台电动机上加了RPM,而另一台电动机则保持稳定。我对此进行了更改,以增加一台电机的RPM,同时减少另一台电机。这样可以使总水平推力保持不变,这在我试图使该东西保持垂直高度时可能会对我有所帮助。 我将RPM推到最大极限,这就是为什么四轴飞行器在全油门时始终失去控制的原因。RPM在感觉到倾斜时没有上升的空间。 我观察到其中一台电动机固有地比另一台电动机弱,我不知道为什么。我将偏移量硬编码到该电机的PWM输入中。 感谢所有的支持。 源代码: 如果您有兴趣,这是我的裸露PID实现的源代码:PID源代码 请随时在您的硬件中对其进行测试。欢迎对该项目做出任何贡献。

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我应该将伺服系统从有刷电机切换到无刷电机吗?
我有一个在伺服系统中使用有刷电机的机器人。这些是具有131:1行星齿轮箱的Maxon 3W电动机。电机由运行1kHz PID控制器的PIC微控制器控制。伺服系统适用于低速高扭矩应用。传感器和电机之间存在很大的间隙。 Maxon提供相同尺寸的12W无刷电机。这些在许多方面都更好:扭矩增加了一倍,散热更好,效率更高。 显然,问题在于它们需要更复杂的驱动电子设备。另外,我听过很多人提到有刷电机更适合伺服应用,尽管他们从未解释原因。 还有其他人实现过这种系统吗? 将有刷电机用于伺服系统时是否有陷阱? 如果我只有3个集成数字霍尔传感器而没有编码器,是否可以低速伺服它?(由于金钱和空间成本,我宁愿不添加编码器) 它的转矩波动可能是一个问题吗?


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计算麦克纳姆轮的效率
我是FIRST机器人小组的成员,我们正在考虑将Mecanum轮用于我们的机器人。 与常规相比,使用麦克纳姆轮有哪些优缺点?从Google的角度看,Mecanum轮似乎提供了更多的机动性,但牵引力却不足。还有其他优点或缺点吗? 与普通车轮相比,Mecanum车轮的效率降低还是更高?如果是这样,是否有一种量化方法来确定多少? 我是否可以使用方程式来计算效率(或效率低下)和/或向前,向侧面或以任意角度移动的速度? 带有麦克纳姆轮的机器人的图片:

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