Самобалансирующий робот с распознаванием изображений

Этот робот гораздо симпатичнее чем предыдущий робот-ленивец. Пусть даже и лазает по вертикальным стенкам. К тому же и «мозгов» имеет побольше. Во-первых в его составе есть микрокомпьютер, наш любимый RPi. Который предназначен для более высоких задач, нежели просто управление балансом своего «тела».
rpi-robot-cam-sensors
А балансом управляет микроконтроллер PIC 24FJ64GA002. Для распознавания изображения используется библиотека OpenCV
В качестве двигателей использовались LDO-42STH38-1684A 121121 LDO, которые частенько используются в качестве двигателей для ЧПУ станков (CNC). Для управлением движением «головы» робота используется пара серводвигателей (Tower Pro MG90S), в голове устанавливается модуль видеокамеры для Raspberry Pi, а также два ультразвуковых датчика. Они используются чтобы избежать столкновения с препятствием. В зависимости от изображения робот понимает что нужно делать. Если увидит изображение мяча, то будет кататься по полу пока не найдет мяч. За тем будет «исследовать» его.
Корпус изготовлен из алюминиевого профиля, колеса использовались готовые, чтобы только были эластичные и имели хорошее сцепление с поверхностью. Для удержания в вертикальном положении используется одноосевой ENC-03 гироскоп и 3-осевой акселерометр аналоговых MMA7361L.
robot-self-balance-pic-rpi
В общем пришлось его набок положить что меньше места занимал.
А теперь немного математики и теории автоматического управления. Насколько я помню из университетского курса ТАУ.
ТАУ отрицательная обратная связь
На рисунке вообще то все понятно, кому не понятно добавим немного формул:
pTerm = Kp * error;
sum += error;
iTerm = Ki * sum*Ts;
dTerm = Kd * (error — lastError) / Ts;
Cn = pTerm + iTerm + dTerm;
lastError = error;
Балансовый робот
В общем — студентам на заметку. Особенно кто учится на электроприводе, изучает ТАУ и САУ или робототехника
Вот этот человек Samuel Matos сделал робота и все подробно описал в своей статье.
Скажите ему спасибо :)
Ах да — видео доставляет!

Добавить комментарий