n_shinichi’s blog

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スティックくん 倒立振子でライントレースへの道

スティックくん、倒立振子ロボでライントレーサー・・・

 やってみようとすると思った以上に難易度高いかもしれないってのが

 わかってきた。

 

倒立振子の方はだいたい理屈もよくわかってるつもりで

 ライントレーサーもそれなりに作ったことあるし

  スティックくんでもやってた。

 

組み合わせて調整がちょいと手間・・・くらいに思ってた

  あんまり真剣に考えたこともなかったけどいざやりはじめると

  そう簡単じゃなかった。。。

 

何よりやっぱりこのサイズ、非力なスティックくんではけっこうしんどい。

非力・・・というかモータの速度がFM90、110rpmしか回らない。

  1秒に約2回転・・・直径約Φ30・・・実力秒速15cmくらい。。。遅い...

 なのに小さいもんで固有振動周期短い・・・倒れるまでの時間短い。

 なもんでリカバリできるボディ傾き許容範囲狭い。 

    手間取ってるいい訳だな・・・

 

お友達のHello MiPくん LEGOマインドストームくん達のサイズは

 けっこう簡単に立てる。          (倒立振子ロボの仲間たち)

ミニフィグセグウェイ倒立振子ロボはまだけっこう先。。。かな

 

 

ETロボコンとかでもNXTは倒立振子でライントレーサーやってる

  この手の太いラインでの1個センサでの境目制御は割とライントレーサー簡単

 

スティックくん、倒立振子ロボ検索しても世界最小クラスって

感じだけど、背の高さでは”木楽らぼさん”のが一等小さい。。。

 こんなんできますかねって話してたらあっさり作っちゃう...
 木楽らぼさん、倒立振子ロボのレジェンドです。

kirakulabo.blogspot.com

 

とりあえずフツーに倒立するようになってからあまり細かく制御

 見てなかった。。。し、だいぶ忘れてるとこあって

 おさらいしてもうちょい制御見直した。

 

これまでの制御で...8の字的に走らせようとしてもやっぱし

 いまいちでこんな感じ

 

ライントレース・・・検出センサはふつうちょいと前方につける。

 車体がラインから外れる手前でわかるのでフィードバックしやすい。

 言い換えれば・・・バックではライントレースまともにできない。

 

でも、倒立振子ロボの基本の動きは前後に揺れることでバランスを取る。

 なのでゆっくり前進してるとバックが多少混ざりやすい。

 

単純計算では揺れてバックしてる時より重心前進速度が速くなれば合成された

速度ではバックはなくなる。

でも、、、速度が遅いスティックくんは速度範囲が狭いので揺れでのバックが

なくなるまで速度を上げるとちょいとしんどい。

できるだけ前後揺れの少ない走行が必要なってくる。

 

定常円旋回(右)もけっこう難しい。

 ちょこちょこ止まる

 

 

定常円旋回(左)   ・・・ 右と回り方加減が違う。。。

 

IMUのヨーレートはドリフトするのだけど、

これまでこれといってドリフト対策はしてこなかった

 特に困らなかったもんで。でも今度はそうもいっとれんので

 ドリフト演算対策してみた。

90度ターン4回やった後も向きはそんなにずれてない。

 位置はずれていってるけど。

 

前後進制御もこれまでモータの最終出力にオフセットを掛ける感じでやってたけど

モータパワーの積分速度演算の中に目標速度を割り込ませてフィードバックするようにした。

そんでもってなんとかライントレースもやれそうな感じになってきたのがこれ。