Bagaimana cara mendapatkan dua trek kontinu (tapak tangki) untuk bergerak pada kecepatan yang sama?

12

Saya punya beberapa Vex 269 Motors yang terhubung ke Arduino Duemilanove . Motor ini menjalankan beberapa Tapak Tangki Vex . Kedua motor dijalankan sebagai servos di Arduino menggunakan Servo Library. Masalah yang saya alami adalah bahwa kedua track tidak berputar pada kecepatan yang sama ketika mengirim sudut servo yang sama. Ini jelas karena kenyataan bahwa trek kontinu memiliki begitu banyak bagian yang bergerak sehingga memiliki gaya gesekan yang identik pada setiap trek sulit didapat.

Bagaimana cara membuat mereka bergerak dengan kecepatan yang sama? Haruskah mereka bergerak dengan kecepatan yang sama dengan sudut servo yang sama terlepas dari gesekan dan Vex 269 Motors tidak cukup kuat (artinya saya harus menggunakan Vex 369 atau motor lain yang lebih kuat)? Apakah yang terbaik untuk hanya melakukan trial and error cukup lama untuk mengetahui sudut servo mana yang menghasilkan kecepatan yang sama pada masing-masing? Haruskah saya bermain-main dengan trek sampai mereka memiliki gesekan yang hampir identik? Terima kasih banyak!

mobile-robot motor tracks golmschenk
sumber

Jawaban:

12

Jawaban singkatnya adalah Anda perlu kontrol (umpan balik) yang lebih baik untuk melakukannya. Secara praktis, Anda tidak akan pernah dapat mengkalibrasi sistem dengan cukup akurat untuk langsung mencapai lebih dari beberapa puluh panjang tubuh robot. Setelah Anda memutarnya dengan sempurna untuk satu set kondisi, lingkungan atau kondisi aus akan berubah dan Anda harus menyetelnya lagi.

Kondisi permukaan, traksi, sikap, isolasi motor (distribusi daya listrik ke setiap motor dari sumber daya yang sama), dan banyak faktor operasional waktu nyata lainnya mempengaruhi kecepatan gerak maju untuk setiap sisi 'bot.

Bergantung pada persyaratan presisi Anda, sesuatu yang sesederhana kompas magnetik (posisi sejauh mungkin pada robot untuk memaksimalkan daya tanggapnya) dapat membantu Anda mempertahankan tajuk selama gerakan ke depan.

Seringkali itu tidak terlalu penting secara tepat ke arah mana bot Anda bergerak; melainkan, itu hanya perlu membuat kemajuan pada beberapa tugas (ikuti pemimpin, cari target, dll).

Jika Anda memposting detail yang lebih besar pada robot Anda dan tujuan desainnya, saya dapat membantu Anda lebih lanjut.

Catatan tentang penempatan sensor magnetik

Tetapi, mengapa saya harus "memposisikan [transduser magnetik] sejauh mungkin"? Bukankah benar sudutnya sama? Ya. Itu benar, tetapi besarnya medan magnet bumi tidak. Anda berdiri di tempat berbeda di Bumi .

Bayangkan robot Anda sebesar mobil. Jika Anda duduk di pusat geometri mobil dan pivot mobil tentang Anda, koordinat Anda di Bumi belum berubah; hanya sikap Anda yang memiliki. Sekarang jika Anda sedang duduk di kap mobil dan mobil mengulangi gerakan itu sebelumnya, baik sikap dan koordinat Anda telah berubah. Mengubah koordinat menghasilkan perbedaan yang lebih besar dalam besarnya bidang bumi daripada rotasi saja.

Selama beberapa tahun terakhir saya bekerja dalam sebuah tim dengan Dr. Dwight Veihland dari Virginia Tech, bisa dibilang pakar terkemuka dunia pada sensor magnetik sensitivitas super tinggi. Jika saya mengkristalisasi tubuh karyanya ( seperti dalam contoh ini ), saya akan mengatakan bahwa ia selalu mengejar rasio signal-to-noise yang lebih besar dalam mendeteksi besaran yang lebih kecil.

Setiap peningkatan dalam perbedaan besarnya yang Anda dapat hasilkan membuat hidup lebih mudah untuk sensor Anda ... dan dalam hal ini, Anda mendapatkannya secara gratis. Sejumlah robot tantangan besar DARPA menempatkan sensor GPS ke depan untuk alasan yang sama.

DrFriedParts
sumber
1
Untuk memperluas tanggapan luar biasa DrFriedParts, lihat "Kontrol PID" untuk mencari tahu lebih lanjut tentang jenis kontrol umpan balik yang umum digunakan. Pertanyaan untuk DrFriedParts: bagaimana memposisikan kompas sejauh mungkin memaksimalkan respons? Sudutnya akan sama terlepas, meskipun saya bisa melihatnya menjauh dari bagian logam dan motor untuk membantu.
ViennaMike
@ViennaMike - Terima kasih! =) Saya memperluas jawaban saya untuk mencakup pertanyaan Anda lebih detail daripada yang bisa saya masukkan dalam komentar.
DrFriedParts
Adakah yang mengetahui makalah yang diterbitkan dengan eksperimen yang menunjukkan bahwa lokasi sensor magnetik pada robot meningkatkan akurasi orientasi karena posisi di medan magnet Bumi? Kedengarannya masuk akal, tapi saya tidak yakin efeknya akan terlihat. Saya menduga hanya memindahkan sensor dari elektronik lain pada robot akan memiliki efek yang lebih besar. Saya tertarik untuk melihat hasil dari percobaan ini!
golmschenk
@ViennaMike - Kontrol PID dari motor tidak dapat digunakan di sini untuk menyelesaikan masalah. Anda tidak memiliki posisi / kecepatan / umpan balik saat ini sehingga tidak ada yang bisa dimasukkan ke loop kontrol PID. PID menyediakan sarana untuk mendekati nilai target dengan lancar, tetapi Anda tidak memiliki nilai target tanpa umpan balik tambahan tentang posisi robot / kecepatan rotasi diferensial dari dua trek (mis. Anda membutuhkan informasi lebih banyak daripada robot OP / skenario yang dapat menyediakan).
DrFriedParts
@golmschenk - Lihatlah tantangan besar DARPA pertama dan kertas-kertas yang dirilis oleh berbagai tim universitas tentang penempatan antena GPS pada kendaraan (konsep yang sama) ... atau lihat kertas relevansi Veihland. Efeknya sangat nyata pada kecepatan mobil atau dengan sensor magnetik skala kecil. Ini terlihat di hampir semua skala robot praktis dengan GPS.
DrFriedParts