Cảm biến cho ổ vi sai


7

Tôi có khung gầm sau cùng với Arduino và tấm chắn động cơ. Khung gầm robot

Tôi đang trong quá trình phát triển cơ chế theo dõi để sử dụng với ổ đĩa vi sai.

Thông thường, một bộ phản xạ hình ảnh có thể được đặt liền kề với bánh xe sẽ phản xạ khi mỗi lần nói đi qua do đó cho phép viết mã sẽ đo chính xác từng vị trí bánh xe.

Vấn đề tôi có là bạn không thể nhìn thấy các bánh xe từ bên trong khung xe, chỉ có các lỗ nhỏ cho trục lái. Đặt các cảm biến ở bên ngoài sẽ trông thật lố bịch và một vụ va chạm trên tường sẽ gây ra sự tàn phá.

Tôi có thể sử dụng bộ phản xạ ảnh trên các bánh răng (như được hiển thị) nếu tôi đặt chính xác nó để đếm từng tiếng nói trên chính bánh răng không? Mặc dù vậy, tôi có một chút do dự bởi vì ngay cả một vết sưng nhỏ cũng có thể làm sai lệch cảm biến - một lần nữa gây ra sự tàn phá.

Vì vậy, có ai có một ý tưởng về cách theo dõi các chuyển động của bánh xe?


Là mục tiêu của việc theo dõi để xác định bạn đã đi được bao xa, hoặc một cái gì đó đơn giản hơn như đảm bảo cả hai động cơ quay cùng tốc độ?
Ian

Có bất cứ nơi nào bên trong, có thể đo vòng quay của bánh răng?
Andrew

@Ian, đó là để đo khoảng cách, hướng và sử dụng nó để lái xe tự trị.
Marko

@Andrew có phòng nhưng không nhiều. Bây giờ tôi cũng đang xem xét tùy chọn này. Về cơ bản tôi có thể đặt một nhãn dán như trên liên kết này và đo lường điều đó? letmakerobots.com/node/24031
Marko

Nếu bạn muốn tự mình đi hack , phần đầu tiên trong câu trả lời của tôi về Xây dựng một núm điều khiển có thể điều khiển được có thể sử dụng.
Gian hàng Mark

Câu trả lời:


5

Tôi kết hợp các bộ mã hóa cho khung chính xác này. Thay vì phản ánh những cái, tôi đã sử dụng những cái khe. Tôi nghĩ rằng tôi có thể làm việc với lỗ trên bánh răng trắng, nhưng hóa ra nhựa khá trong suốt đối với IR, vì vậy tôi đã kết thúc bằng cách sử dụng một số băng keo điện màu đen (công nghệ cao, tôi biết) để tạo ra các vùng mờ trên bánh răng.

Sau khi xây dựng hai bộ mã hóa, tôi phát hiện ra có một sản phẩm tương tự trực tuyến: Mô-đun OptoInterrupter LightBeam

Đối với robot đầu tiên của tôi, tôi chỉ sử dụng một bộ mã hóa thô, với 4 lần đếm trên mỗi vòng quay bánh xe. Đây là mô tả của tôi từ blog của tôi :

Nhìn vào khung xe, không có nhiều chỗ. Kết quả là, tôi quyết định tôi sẽ sử dụng một cảm biến truyền nhỏ, thay vì cảm biến phản xạ. Cả hai đều có bộ phát hồng ngoại và bộ phát hiện ảnh IR. Đối với các đơn vị phản xạ, cả hai đều quay mặt về cùng một hướng và máy dò đo IR phản xạ trở lại cảm biến. Đối với một cảm biến truyền hoặc ngắt, hai đơn vị được phân tách bằng một khoảng cách và máy dò sẽ thu IR đi qua khe hở. Càng xa càng tốt.

Tôi đã kết thúc bằng cách sử dụng các cảm biến quang truyền Vishay (model TCST1202) tôi đã mua từ DigiKey. Tôi nối dây chúng lên dựa trên mạch được đăng bởi Aniss1001 trong chủ đề bộ mã hóa bánh xe Homemade trên diễn đàn Arduino.

Sơ đồ mạch mã hóa - cho một bộ mã hóa khác, nhưng nó hoạt động tốt

Tôi đã xây dựng mạch trên một bảng mẫu thử nghiệm để thử nghiệm và đã có một bất ngờ. Mạch hoạt động tốt, nhưng thiết bị trong suốt với IR! Nó chỉ ra rằng nylon và hầu hết các loại nhựa được sử dụng cho các bánh răng rẻ tiền đều khá trong suốt đối với IR. Lần đầu tiên tôi đã thử tạo một phần mờ với một điểm đánh dấu màu đen, nhưng trong khi nó hoạt động trên giấy, nó không tuân thủ đủ với thiết bị. Tôi đã kết thúc bằng cách sử dụng một mảnh băng đen. Khi nó hoạt động, tôi cắt một số bảng mạch nhỏ xuống kích thước và xây dựng các bộ mã hóa, thực hành các kỹ năng hàn của tôi.

Tôi chỉ sử dụng keo nóng để gắn các bộ mã hóa. Các bảng mã hóa dán phía trên đế khung, vì vậy tôi đang sử dụng bế tắc để nâng tấm nhựa bằng bộ điều khiển Romeo và các thiết bị khác. Đây là hình ảnh của một trong những bộ mã hóa trước khi lắp ,, và sau đó được gắn trên khung máy:

Bộ mã hóa bánh xe tự chế

Bộ mã hóa gắn kết

Hi vọng điêu nay co ich!


Điều này chắc chắn giúp. Không thể chờ đợi để hoàn thành công việc và đi xây dựng nó !! Chấp nhận điều này, cảm ơn bạn rất nhiều!
Marko

Chỉ cần xác nhận, vì các bánh răng trong suốt, ánh sáng hồng ngoại có thể đi qua phần màu trắng của đồ họa in nhưng không phải là màu đen?
Marko

Trong trường hợp của tôi, tôi đã không sử dụng một hình ảnh in nhưng các mảnh băng đen, chỉ để lại các thiết bị màu trắng trên phần còn lại. Giấy, tùy thuộc vào bản chất và độ dày của nó, sẽ chặn một số IR ngay cả khi có màu trắng (các mẫu bánh xe mã hóa mà bạn đã thấy dành cho các cảm biến phản chiếu như bạn nghĩ ban đầu). Tôi không biết nếu một lớp giấy trắng (cộng với bất kỳ chất kết dính nào bạn đã sử dụng) sẽ chặn hầu hết IR. Tôi chơi nó an toàn bằng cách cắt dải băng.
ViennaMike

OK mà tôi có thể kiểm tra - chỉ cần xác nhận rằng tín hiệu IR DOES đi qua các bánh răng và được nhận bởi người nhận. Ngay cả khi tôi in nó ra, tôi luôn có thể cắt phần trắng ra để đảm bảo tín hiệu đi qua.
Marko

Xin lỗi vì sự nhầm lẫn - Tôi nghĩ rằng bạn đang sử dụng một trong những cảm biến này nhưng tôi vừa kiểm tra sản phẩm được liên kết và có vẻ như nó khác. Tôi đã nhìn vào điều này
Marko

5

Thông thường, việc theo dõi vị trí và hướng của xe không được thực hiện bằng cách nhìn vào các bánh xe - điều đó được thực hiện với các cảm biến điều hướng. Nếu bạn đang cố điều khiển vòng kín (tức là điều khiển servo) cho động cơ của mình thì cảm biến vị trí gắn trên bánh xe có thể phù hợp. Nhưng nếu mục tiêu là hỗ trợ "lái xe tự động", thì tôi không nghĩ cảm biến vị trí sẽ đủ.

Nói một cách đơn giản, bất kỳ địa hình không bằng phẳng hoặc trượt của các bản nhạc sẽ làm hỏng tính chính xác của bạn.

Thay vào đó, tôi sẽ đề xuất một hoặc nhiều cảm biến điều hướng sau:

  • La bàn
  • GPS
  • Hệ thống dẫn đường quán tính
  • Máy đo khoảng cách âm hoặc laser
  • Đèn hiệu và triangulation

Bot chắc chắn sẽ có GPS ở một số giai đoạn nhưng trước tiên tôi nhìn vào một phương tiện đơn giản để điều hướng bot và điều khiển hướng bằng cách sử dụng đầu vào từ các bộ mã hóa. Nếu tôi bằng cách nào đó có thể sử dụng La bàn để phát hiện và sửa lỗi cùng với dữ liệu GPS thì đó sẽ là giải pháp tối ưu. Nhưng tôi nghĩ rằng các bộ mã hóa là một "điểm khởi đầu" tốt. +1
Marko

Tôi nghĩ rằng "điều hướng" là một từ mạnh mẽ cho những gì bạn đang cố gắng. Có lẽ "điều động" sẽ là một từ tốt hơn, bởi vì bạn sẽ chỉ có thể ước tính sơ bộ về chuyển động của mình. Nói một cách khác (bằng cách tương tự): nếu điều hướng là minh họa, thì điều bạn sẽ có thể làm là vẽ đường viền mù - gợi nhớ, nhưng không chính xác.
Ian

4

Một cách khác để cảm nhận chuyển động của bánh xe là thực sự theo dõi chuyển động của xe trên mặt đất. Tôi biết rằng một số người đã thực hiện nó bằng cảm biến chuột quang . Kết quả sẽ phụ thuộc vào loại ngầm mà bạn đang mong đợi. Tuy nhiên, ưu điểm là bạn theo dõi chuyển động thực tế của xe, đó là điều bạn thực sự quan tâm.


Ý tưởng tuyệt vời @Jakob nhưng robot sẽ vượt qua mọi loại địa hình nên cảm biến chuột quang sẽ không hoạt động :(
Marko

Thật xấu hổ khi liên kết với bảng đã bị loại khỏi danh mục sparkfun (và ở nơi khác sau khi tìm kiếm nhanh).
Gian hàng Mark

3

Là các bánh xe về cơ bản rỗng ngoại trừ các nan hoa? Nếu chúng là như vậy, có vẻ như tôi muốn thêm một lỗ nhỏ một chút bù vào trục trước (bánh xe không có bánh răng) sẽ là một nơi tốt để đặt máy dò ánh sáng. Tất nhiên điều đó sẽ không hoạt động quá tốt trong bóng tối.

Mỗi chiếc răng nói, hoặc đúng hơn là trên bánh răng, trong khi về mặt kỹ thuật sẽ chính xác, như bạn đã chỉ ra có thể khó thực hiện do kích thước.

Liệu các bánh xe không bánh xe đi vào khung xe? Bạn có thể thêm một bộ mã hóa quang học ở đó? Có thể bằng cách làm cho trục cố định vào bánh xe nhưng đi qua một số loại ổ trục.

Tôi chưa bao giờ thử nghiệm đo hình học với các bản nhạc, nhưng tôi cho rằng do độ trượt của chúng tăng lên, bạn sẽ phải xử lý các lỗi lớn hơn so với các bánh xe trơn trong các lượt. Bạn đã xem xét điều đó?

Trong mọi trường hợp, tôi nghĩ bạn sẽ phải thực hiện một số 'tùy chỉnh' để có được những gì bạn muốn.

Tôi không thể tìm thấy khung gầm đó tại Pololu. Có phải là một mô hình cũ?

Ah tôi thấy bây giờ nơi nó đã được thay thế. Khung gầm mới hơn có bộ mã hóa như một tùy chọn.

nhập mô tả hình ảnh ở đây


1
cảm ơn câu trả lời công phu của bạn Tôi đã không thực sự suy nghĩ nhiều về vấn đề trượt và chỉ bắt đầu với robot / thiết bị điện tử nên tôi đã chọn đại sứ quán này từ một cửa hàng điện tử địa phương. Trục từ lại bánh xe không đi qua vì vậy tôi có khả năng có thể thêm một cánh quạt chặt chẽ khoảng cách đều nhau? cùng với một phản xạ ảnh IR. Không hoàn toàn tự tin nó sẽ hoạt động nhưng nó có thể đáng để thử. Một cách khác tôi chỉ nghĩ đến, bạn có thể thấy lỗ vít nhỏ trên cản trước RHS không? Liệu việc đặt một cảm biến hồng ngoại chỉ vào các rãnh có thể nhấc được các rãnh không?
Marko

Bạn muốn thêm một cái gì đó như thế này , nhưng phải có một phiên bản ít tốn kém hơn ở đâu đó.
Sp3ed3

Việc chỉ một cảm biến hồng ngoại có thể hoạt động, nhưng sẽ mất một số thời gian lập trình (và bộ xử lý) để hoàn thành. Bao nhiêu chuyển động theo dõi là rung động so với chuyển động? Việc lập trình sẽ dễ dàng hơn nhiều nếu bạn đặt một lỗ mà răng theo dõi xen kẽ sau đó lộ ra và phát hiện ra ánh sáng xuyên qua lỗ đó. Bạn vẫn phải lập trình một số, nhưng tôi nghĩ nó sẽ ít phức tạp hơn nhiều. Nó sẽ không chính xác như một bộ mã hóa được xây dựng có mục đích, nhưng sẽ ổn nếu chỉ học.
Đã tăng

Tôi luôn cắm LEGO khi có thể. LEGO Mindstorms hoàn hảo cho loại điều này, và có giá 250 đô la . Bây giờ, một phiên bản mới đã được công bố vào giữa năm nay, có lẽ ít hơn 250 đô la . Động cơ của chúng bao gồm các bộ mã hóa.
Đã tăng
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.