Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 47
Дурацкий вопрос. А спаять свою плату выходит дешевле, чем купить аналог? Или просто нет аналогов с заявленными ТТХ?
Аналогов не видел. Находил только игрушечные для маломощных моторчиков и без множества необходимых вещей. Ну и тот же ardumower, у которого тоже многого нет. То есть либо самому, либо на всяких шилдах с arduino due, что будет выглядеть как большой кусок непонятно чего, обмотанного проводами с кучей дополнительных плат.
Тут ключевая фраза — дали денег.
Особенно с учетом стоимость Decawave меток.
Особенно с учетом стоимость Decawave меток.
Для универсальной платформы слишком сложная, замороченная и дорогая. Мне кажется проще под конкретный случай собирать более узкозаточеную плату, тем более в современных реалиях в роботизированной газонокосилке и подобных устройствах основная проблема — это надежно выполняющая свои функции механика, продуманная кинематика, красивый и удобный корпус, интерфейсы взаимодействия и логика работы. А сам контроллер оказывается наименьшей по трудозатратам частью.
Хотя могу быть не прав, он это лично мой опыт...
Если разносить по отдельным платам, то сразу сталкиваемся с проблемой — либо толстые жгуты проводов между ними и потери контакта/наводки всякие, либо отдельные микроконтроллеры на каждой и многократно возросшая сложность разработки.
Разработка механической части — вещь ответственная, но не главная. Движки прикрепить к корпусу и к колесам присоединить легко. Тут больше вопрос наличия материалов под рукой.
Разработка механической части — вещь ответственная, но не главная. Движки прикрепить к корпусу и к колесам присоединить легко. Тут больше вопрос наличия материалов под рукой.
Странный выбор микроконтроллера.
ATSAM3X8E можно считать уже морально устаревшим, да и ресурсы у него жидковаты.
Для современной исследовательской платформы стоило выбрать что-нибудь помощней.
ATSAM3X8E можно считать уже морально устаревшим, да и ресурсы у него жидковаты.
Для современной исследовательской платформы стоило выбрать что-нибудь помощней.
Для низкоуровневого контроля — вполне достаточно, зато совместимость с ардуинкой есть, что сильно уменьшает хлопоты по разработке. С остальным справится и orange pi zero, который, собственно, и задуман как контроллер высокого уровня. В ардумовере, например, вообще atmega2560 применяется и ничего, ездит и сам стрижет, даже без внешнего компа.
orange pi соединен только через UART с микроконтроллером.
А к микроконтроллеру присоединена куча датчиков, драйверов, CAN, USB…
Чтобы всем этим управлять и отлаживать в реальном времени из orange придется ваять сложнейший протокол.
Те же алгоритмы управления как вижу никак не диагносцируются и не отлаживаются.
Датчики ориентации тоже должны быть на одной платформе с моторами, а их нет.
Словом ничего не сделано для действительно удобной отладки и исследований.
А к микроконтроллеру присоединена куча датчиков, драйверов, CAN, USB…
Чтобы всем этим управлять и отлаживать в реальном времени из orange придется ваять сложнейший протокол.
Те же алгоритмы управления как вижу никак не диагносцируются и не отлаживаются.
Датчики ориентации тоже должны быть на одной платформе с моторами, а их нет.
Словом ничего не сделано для действительно удобной отладки и исследований.
Ну, никто не мешает USB orange pi соединить кабелем с разъемом на плате, они как раз друг над другом. :) Только я посчитал, что последовательного порта будет вполне достаточно. Над протоколом обмена думал пока только в общих чертах, но вариантов много — тот же modbus, например. Простой и достаточно надежный.
Плата гироскопа/акселерометра/компаса будет выносной, так как практика показала, что компасс очень чувствителен к большим массам железа в движках (из-за чего шасси делается исключительно из алюминия/дюралюминия), а выбор размещения для такой большой платы гораздо хуже, чем для маленькой отдельной. Да и акселерометру с гироскопом — нужна амортизирующая подвеска для гашения вибраций (которых в косилке очень много из-за косящего движка, махающего ножом со скоростью во много оборотов в секунду). Радиометку тоже на плату сажать не стоит, тесты показывают, что у нее и ориентация должна быть вполне определенной и антенна открыта.
Плата гироскопа/акселерометра/компаса будет выносной, так как практика показала, что компасс очень чувствителен к большим массам железа в движках (из-за чего шасси делается исключительно из алюминия/дюралюминия), а выбор размещения для такой большой платы гораздо хуже, чем для маленькой отдельной. Да и акселерометру с гироскопом — нужна амортизирующая подвеска для гашения вибраций (которых в косилке очень много из-за косящего движка, махающего ножом со скоростью во много оборотов в секунду). Радиометку тоже на плату сажать не стоит, тесты показывают, что у нее и ориентация должна быть вполне определенной и антенна открыта.
для 3д принтера тоже можно использовать?
Как обычно, из пушки по воробьям, но с поддержкой Ардуино.
Там есть кнопка аварийного отключения реле. Отрубит питание полностью.
Контроль потребляемого тока моторами, разумеется, планируется. В дополнение к ограничениям по току самими драйверами моторов.
Контроль потребляемого тока моторами, разумеется, планируется. В дополнение к ограничениям по току самими драйверами моторов.
Большая красная кнопка сверху робота (положение, правда, немного осложняется наличием солнечной батареи, которая будет прикрывать верх — возможно придется сделать несколько параллельных по бокам). Моторы, естественно, просто отключатся, но по наклонной плоскости оно навряд ли покатится — сопротивление редукторов высокое.
Шасси заслуживает отдельной статьи, оно далеко не оптимально, но человек, который его сейчас делает — ваяет настоящий шедевр, причем из подручных материалов (которых в Доминикане не очень много, прямо говоря). Масса там получается весьма большой (как раз из-за использованных материалов — алюминиевые уголки, толстое оргстекло), как и габариты, но мы решили, что лучше иметь пространства побольше для отладочного прототипа. Позже планируется заказать более подходящие материалы и сделать легкое и более простое в изготовлении шасси.
Двигатели используется такие — Lynxmotion 12V 1:99.5 20RPM. Они тоже выбраны с большим запасом по мощности, надо будет найти что-то менее мощное и жрущее.
Двигатели используется такие — Lynxmotion 12V 1:99.5 20RPM. Они тоже выбраны с большим запасом по мощности, надо будет найти что-то менее мощное и жрущее.
Зачем там контроллер на плате распаян? Раз остальное идет в виде модулей так может стоило и контроллер в виде discovery/nucleo поставить? Там, заодно, и программатор встроенный, и стоят они дешевле деталей из которых спаяны.
Габариты сильно увеличивает, проблемы с контактами и, например, на arduino due не все выводы на гребенке выходят. Плюс может не оказаться, к примеру, кварца для RTC. Все равно из-за обилия проводников плата выходила четырехслойной — решил распаять контроллер на плате, надежнее так. Паять не так уж сложно, я в несколько раз дольше провозился с распайкой резисторных сборок и конденсаторов (выбрал мелкие совсем, еле очистил потом все «коротыши»). Программатор, в общем-то, не нужен — atsam3x8e имеет встроенный бутлоадер для serial и usb.
Трудности проявились только в том, что был какой-то перебой с поставками контроллеров в корпусах QFP-144 (а BGA, по понятным причинам, не рассматривались), они у всех поставщиков в США закончились, еле нашел одну единственную штуку в полтора раза дороже. Но сейчас уже сток пополнен у крупных магазинов.
Трудности проявились только в том, что был какой-то перебой с поставками контроллеров в корпусах QFP-144 (а BGA, по понятным причинам, не рассматривались), они у всех поставщиков в США закончились, еле нашел одну единственную штуку в полтора раза дороже. Но сейчас уже сток пополнен у крупных магазинов.
еще момент… драйвера ДПТ:
мне думается, что более перспективно для тележек Вашей размерности ориентироваться на колеса для гироскутеров (~3т.р. штука), тогда 3фазный мост под SPWM и вход от датчиков холла были бы более уместными.
мне думается, что более перспективно для тележек Вашей размерности ориентироваться на колеса для гироскутеров (~3т.р. штука), тогда 3фазный мост под SPWM и вход от датчиков холла были бы более уместными.
Я вообще подумываю о шаговых моторах, с ними как-то все точнее получается. Но не определился с требованиями по мощности. Колеса от гироскутеров могут быть не очень применимы, слишком высокие обороты на оптимальной нагрузке (косилке нужно ползать со скоростью 20-40 сантиметров в секунду всего). Впрочем, никто не мешает подсоединить их контроллер к каким-нибудь свободным портам (PWM_?, например).
Входы одометров, собственно, для 5-вольтовых датчиков холла и предназначены.
Входы одометров, собственно, для 5-вольтовых датчиков холла и предназначены.
Впрочем, никто не мешает подсоединить их контроллер к каким-нибудь свободным портам
лучше не к каким-нибудь цеплять, а на соответствующий аппаратный таймер, вряд ли там много вариантов
Колеса от гироскутеров могут быть не очень применимы, слишком высокие обороты на оптимальной нагрузке
не рекордные 80 кг / 15 градусов уже дают 20 кгс тяги, Вам точно для косилки больше надо?
Я вообще подумываю о шаговых моторах, с ними как-то все точнее получается.для мобильной платформы, наверное, худший выбор
Все PWM_? — выходы как раз аппаратных таймеров. Правда, с каждого таймера — по одному выходу, не в курсе — будет ли этого достаточно для контроллеров колесомоторов? Будет время — изучу вопрос их возможного применения.
ссылка по теме колес:
drewspewsmuse.blogspot.ru/2016/06/how-i-hacked-self-balancing-scooter.html
drewspewsmuse.blogspot.ru/2016/06/how-i-hacked-self-balancing-scooter.html
будет ли этого достаточно для контроллеров колесомоторовдля шестишагового режима хватит
накидал все на один лист, для удобства
Спорное удобство.
Какие гироскопы используете? Если на MPU-6050 (типа GY-521) — то как решили проблему оси «Z» (которая вертикальная)?
Вопрос «мелкий и корыстный» — я делаю проект с GY-521, с осями X и Y разобрался, да и примеров в Сети много, в т.ч. с использованием Фильтра Калмана — но вот с осью Z (случай поворота, разворота устройства) ничего не выходит.
Может, кто-то поможет с/поделится кодом, если есть?
Вопрос «мелкий и корыстный» — я делаю проект с GY-521, с осями X и Y разобрался, да и примеров в Сети много, в т.ч. с использованием Фильтра Калмана — но вот с осью Z (случай поворота, разворота устройства) ничего не выходит.
Может, кто-то поможет с/поделится кодом, если есть?
GY-80 используется (наследие ардумовера), но планируется в SDK добавить поддержку и других. Ориентация вокруг вертикальной оси определяется по компасу (с поправкой на наклон, полученный от акселерометра), немного геморройно (нужно компас часто калибровать и проблемы с намагничиванием железных деталей), но ничего более простого не придумывается.
Надежда рухнула… :(
:)
:)
Ну, думаю, вполне возможно по данным акселерометра и гироскопа считать поворот от стартовой позиции с достаточной точностью, если принять меры по гашению вибраций и фильтрации. Я просто этим не занимался совсем, времени лезть в эти дебри нет.
Угол по оси Z постоянно дрейфует.
Поскольку его не к чему привязать. По осям X и Y есть привязка к вектору притяжения земли акселерометром.
Если MPU-6050 заменить на MPU-9250 то можно магнитометром корректировать угол по оси Z. Но магнитометр имеет большую амплитуду шума, поэтому сам угол по Z становится более нестабильным.
Вот и вся дилема.
Кардинального решения не имеет, кроме перехода на более дорогую технологию гироскопов или привлечение других источников привязки.
Поскольку его не к чему привязать. По осям X и Y есть привязка к вектору притяжения земли акселерометром.
Если MPU-6050 заменить на MPU-9250 то можно магнитометром корректировать угол по оси Z. Но магнитометр имеет большую амплитуду шума, поэтому сам угол по Z становится более нестабильным.
Вот и вся дилема.
Кардинального решения не имеет, кроме перехода на более дорогую технологию гироскопов или привлечение других источников привязки.
Резина колес скребет по кафелю. Колеса слишком далеко от центра разнесены из-за больших размеров тестового шасси, поэтому при развороте их тянет вбок немного. В следующей версии шасси будет меньше и, возможно, вообще трехколесным (с поворотным колесом сзади), проблемы не будет.
Не особо анализировал влияние на точность. Когда по участку ездит с травой — тряски при разворотах нет, там нет такого жесткого сцепления резины с поверхностью.
Да, надежность коллекторных двигателей и редукторов немного беспокоит, но не стоит это дело переоценивать — практически все газонокосилки с такими ездят и выдерживают гарантийные сроки неплохо. На текущий момент — это самый простой и дешевый вариант. Вот косящий мотор я бесколлекторный outrunner буду использовать, Turnigy multistar 4014-320 — он хоть и жрет относительно много, зато косит идеально.
Да, надежность коллекторных двигателей и редукторов немного беспокоит, но не стоит это дело переоценивать — практически все газонокосилки с такими ездят и выдерживают гарантийные сроки неплохо. На текущий момент — это самый простой и дешевый вариант. Вот косящий мотор я бесколлекторный outrunner буду использовать, Turnigy multistar 4014-320 — он хоть и жрет относительно много, зато косит идеально.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Проект OMower — открытая универсальная колесная платформа (начало)