中国机器人大赛工程竞技车型搬运总决赛总结
Yiliang Li
Guangdong Polytechnic Normal University
全桥整流2023/10/22原创 秋名山最速传说 IP:广东

        备赛半年的中国机器人大赛工程竞技车型搬运决赛上个星期完美收官,本人斩获国冠的成绩,想来备赛这么久,分享些经验总结如下供后人参考。说是总结,其实也就是流水账了,夹叙夹议,随意发挥。

微信图片_20231022230300.jpg

先放个视频:

        规则简单来说就是按照颜色和二维码要求把物块尽可能准确的放到对应的位置,不同位置分数不一,分数越高,时间越短者优胜。

决赛视频.mp4 点击下载

麦轮运动:

        由于平衡问题,导致后方一对麦轮经常打滑,与地面接触较差,加装钢条配重强行平衡重量,粗暴解决了这个问题。


陀螺仪:

        找到了一个性能较为优异的陀螺仪——IM948,一百不到的价格,性能与维特几百块的陀螺仪相比更甚一筹。上位机带加速度,陀螺仪,磁场滤波系数选择,高速甩动几下(在陀螺仪1024量程内),MPU6050的YAW早就飘飞了,IM948仅使用6轴算法的情况下YAW和晃动前的YAW相差无几(0.1°内)这些路径都是直接使用陀螺仪走直线,还有绝大部分的转向都使用了陀螺仪。也可能是PID调(本来想试试自控里面的方法直接计算的,想想时间不足直接结合匿名上位机古法调参得了)得好?反正很稳就对了。

image.png


独立灰度:

        独立灰度主要是触发标志位进入if里面执行相应程序,但是受光照影响较大,后续改进为使用红外(其实这个改进方向也不知道对不对,理论上应该没问题)

        ‎前中后翻盖灰度排也是,改为红外或许会更好?还有一种是使用均匀发光的LED灯带作为光源,使用LED灯作为光源光斑不一,电位器没有这么好调(本来是盲调的,后续我使用灰阶纸卡阈值,一致性高不少)。


颜色识别:

        颜色传感器现方案只有一个,只能识别完一个再到下一个,后续(留给下一届喽,本人下班搞项目了)可以直接安装在爪子里面,不用识别完再抓取。


机械臂运动:

        这一部分通过幻尔上位机调节,主控发送动作组编号即可,省时省力,要是主控发PWM信号,十几个舵机,加上调角度,人都麻了。舵机务必注意使用电压,旧方案使用2S电池给最高6V耐压的舵机供电,一个星期烧一个,麻了,后面和其他参赛队伍交流经验,得知舵机超压零点几伏都很容易损坏,迅速购买大功率降压模块降压使用。

        由于白色遮挡胶带较厚,车辆旋转时如果物块触地容易卡到胶带边缘,罩子开槽放置舵机把物块抓取上抬。

        使用舵控的方案使得车辆在放物块的时候能同时校准(类似于双线程,上系统也能实现,后来才知道可以使用树莓派,电赛真的搞心态,经常认为很多比赛都不能使用树莓派)。


放置物块的位置:

        后续再加上opencv获取物块的实际位置,闭环控制,现在放物块并不知道物块的实际位置,通过多个灰度夹多个位置确定物块的最终位置,导致物块已经放入10分环,但碍于灰度if判断尚未全部满足,浪费时间校准。


语音播报:

        现场环境很吵,当机立断使用万兴喵影(Pr也行,软件随意)把播报音频拉了36dB(这个说法不确定是否正确),声音播报接近失真,好在5W功放不是很烫。


电源:

        现在电源5V供电能力不足,芯片额定输出3A,当电机短时间反复满占空比启停时容易导致芯片掉电程序跑飞,后续改进:(感觉这里的排版格式有点问题)

        1、双路5V输出,一路专门给芯片的3.3V线性稳压使用(感觉电池直接转3.3V得了,再转个5V貌似多此一举?);另一路专门给独立灰度,灰度排等模块使用。

        2、堆电容,堆个法拉电容稳定5V和3.3V电压(但听学长说盲目堆大电容稳压会出事,望指教)。

        3、其实也是电池放电能力不足了,大电流放电掉电压,老化内阻变大,得换新的电池。


一些脑洞:

        使用滑鼠光传感器(或许比较吃场地,红外补光灯的角度貌似也挺复杂,类似于光流吧)iic读取相对距离结合陀螺仪,无需OPS-9定位,也可知道车辆在地图上的位置,就无需寻迹啦,直接盲飘。

        使用轨迹球模块(为使其与地面紧密贴合,可使用摆式悬挂或者一般悬挂处理)替换掉滑鼠光传感器,其他同上。


总结:

        本次比赛秋名山最速传说(这个名字是我给爱车起的)以一分四十四秒满分成绩夺冠,并以最快一分二十七秒(这个时间的其他队伍计算的,本人存疑)满分的成绩给了一众对手一点小小的震撼,以绝对实力当之取得无愧本赛道冠军(一顿猛吹,其实感觉还行吧,但是没有区域赛舒服,区域赛收获了其他队伍和种子对手的掌声(经历过的应该知道什么感觉))。

        当时3月备赛方向全错,4月底一个月时间紧急更换全部底层代码,顺便把上届遗留的部分问题解决,本来5月的区域赛一拖再拖到8月才开始,and侥幸夺冠。回来一个月时间改轨迹改结构加陀螺仪改到代码到决赛前一天,调到比赛前几天还坏麦轮。

        每次犹豫不决都会想起谭师兄的话“种一棵树最好是十年前,其次是现在。想做什么时候都不晚”。福建决赛造就一个月提速60s,最快1分27秒的秋名山最速传说。


ps:应该会有其他参赛队伍看到这篇文章,期待与你们的交流。

pps:前5位回复均有kcb。

ppps:上上贴的主控异常复位问题还在尝试解决,目前可能有两个要么真的是同一批的芯片坏了(可能性偏低,因为也有好的,感觉质量也没有这么差,在优信上面买的),要么是烧了些奇奇怪怪的东西进去(因为芯片经过焊板的同学烧录(和我不是同一台电脑)测试程序测试),但是我全片擦除烧录并不能解决这个问题,就很迷,目前努力解决中,看广东省工科竞赛之前能不能解决吧。

pppps:写作此文目的是参考实践之前总结的一些方法和经验(学习技法一帖),一个人也许能走得更快,但一群人能走得更远。

ppppps:深夜开车(这个是队名也是平时调车生活的真实写照)

微信图片_20231022230524.jpg

(本来想pppppps但怪怪的,就另起一段啦)


        感谢一直以来支持我走下去的桃子,朋友,舍友,指导老师,机器人实验室全体队员,谢谢你们这一路以来的支持和帮助。

END

[修改于 6个月1天前 - 2023/10/22 23:31:29]

+10  科创币    谁叫小明    2023/10/23 再接再厉,成为出色的工程师
来自:电子信息 / 电子技术综合交流区 / 极客DIY动手实践:实验报导
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~~空空如也
amo
6个月1天前 IP:广东
926490

祝贺,再接再厉!👍

+0.5
科创币
全桥整流
2023-10-23
谢谢,后续省工科继续冲😊
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The_integral_of_ix
6个月1天前 IP:山西
926496

大佬太强了 sticker

+0.5
科创币
全桥整流
2023-10-23
全靠最后一个月极限调车😋
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Sin
6个月0天前 IP:江苏
926501

满满的技术力

+0.5
科创币
全桥整流
2023-10-23
谢谢捧场
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谁叫小明
6个月0天前 IP:广东
926503

大佬太强了必须献上我的崇拜😍

+1
科创币
全桥整流
2023-10-23
谢谢捧场
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Multitree
6个月0天前 IP:江西
926506

膜拜大佬,华南赛强决赛更强 sticker

+0.5
科创币
全桥整流
2023-10-23
期待下一年的比赛
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KANGYD
5个月28天前 IP:山西
926554

看了你的心得,赶紧得找个IM948试试

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zRed洲虹
5个月26天前 IP:中国
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不同动作是提前设定好的哇?有实时补偿吗

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Light_QuantaSeeker
5个月25天前 IP:广东
926601

第一次评论,赞一波大佬,献上我的崇拜


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hsjyzjh
5个月20天前 IP:福建
926710

我是你们旁边人形全能的冠军

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空格君
4个月17天前 IP:江苏
927476

滑鼠光传感器好用,我试过ADNS9800,全集成精度也不错,唯一的问题就是不能检测旋转

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全桥整流作者
4个月16天前 IP:广东
927500
引用空格君发表于10楼的内容
滑鼠光传感器好用,我试过ADNS9800,全集成精度也不错,唯一的问题就是不能检测旋转

可以用两个来解决,一个确定xy坐标,另外一个确定旋转自由度(的参数?)。两个滑鼠传感器间隔一定距离就好了,然后姿态解算

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空格君
4个月6天前 IP:江苏
927710
引用全桥整流发表于11楼的内容
可以用两个来解决,一个确定xy坐标,另外一个确定旋转自由度(的参数?)。两个滑鼠传感器间隔一定距离就...

想过这个来着,不过还没抽出时间来测这个传感器会不会由于旋转引入什么奇怪的误差

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god0901
1个月9天前 IP:河北
930218

祝贺,要是初中生高中生,会不会保送?

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