roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Методы определения наклона робота.

Раздел создан специально для людей которым интересна робототехника, но в силу разных причин они не знают с чего начать.
Задавайте ваши вопросы, какими бы простыми они не казались, постоянные посетители форума постараются ответить на них по мере своих сил.
Робот своими руками. Самодельный робот.

Методы определения наклона робота.

Сообщение alad » 17 май 2006, 10:38

Здравствуйте.

Давно читаю этот форум и интересуюсь робототехникой. Но деньги и время на практическую реализацию идей появились только сейчас. :)

Есть большое желание делать двуногое шагающее шассии с высокой степенью устойчивости.

После прочтения разных материалов по теме (и здесь, на форуме тоже) пришел к выводу, что максимум реализуемого с моим уровнем знаний - это (в лучшем случае) робот шагающий по ровной горизонтальной поверхности маааленькими шажками. Имеется в виду схема:
- две степени свободы для ступни
- одна для колена
- две для таза
- управление движением выдачей команд на сервы по подобранному алгоритму без обратной связи.

Даже в этом простейшем случае будут накапливаться погрешности позиционирования серв и робот упадет, потеряв равновесие.

При малейшем усложнении задачи, например, перемещении по ровной наклонной поверхности, необходимо вводить обратную связь: как минимум четыре датчика давления на ступню, чтобы коректно прижимать ступню к полу...

Но в этом случае накопление погрешностей будет катастрофически быстрым... Пара шагов (в лучшем случае и робот рухнет).

О более сложных задачах я молчу :)

Пришлось сесть и подумать над методами коррекции... Как оптимально вернуть робота в состояние устойчивого равновесия?

Самое простое - демпфировать суставы пружинами, чтобы они сами возвращались в нейтральное положение. Но такой номер не пройдет с сервами, как я понимаю. Редуктор ведь не даст?

Т.е. остается вводить обратную связь, чтобы всегда знать, в каком положении сервы в данный момент и насколько их подкрутить, чтобы вернуться к некоторому нейтральному положению.

Для этого нужны сервы с полной обратной связью. А они дорогие сильно. Так? (расскажите, где про них почитать подробно.. и найти?) Как минимум, серв нужно десять, лучше двенадцать (еще две на поворот голени вдоль оси) Все с обраткой - дорого очень. :(
Тогда нужно уменьшить кол-во.... например, с обраткой только две - в тазу, управляющие движением ноги вперед-назад... Или вообще навесить датчиков холла для определения нейтрального положения серв.....

И САМОЕ ГЛАВНОЕ!! Нужно определить отклонение корпуса (места выше таза) относительно вертикали.... А про это я не знаю ничего, кроме принципов работы геродинов...

Какие вообще есть методики и способы определения отклонения угла к вертикали? И какие подходы или готовые решения используются в любительской робототехнике? Расскажите пожалуйста?
Аватара пользователя
alad
 
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 21 окт 2005, 19:41
Откуда: Москва

Сообщение lebaon » 17 май 2006, 15:37

вообще то, шагающих уже делали на робоклубе,
и там движков поменьше будет :twisted:
а вообще, ты уверен, что у серв усилия хватит :?:
я вот нет :?
дорогие сильно говоришь :?: не знал, однако :oops:
может, обычные переделать :?:
а читать про них нечего, просто серва, просто у нее выход обратной связи есть :twisted:
да и зачем знать их положение :?: если не знаешь рельефа вокруг :?:
гироскопы, ПП гироскопы, вот и вся методика :wink:
просто микра, поищи балансирующих роботов, они в основном там
используются 8)
Аватара пользователя
lebaon
Безбашенный Теоретик
 
Сообщения: 1137
Зарегистрирован: 07 янв 2006, 18:30
Откуда: Подмосковье

Сообщение alad » 18 май 2006, 10:06

Спасибо за ответ и дельную критику.

Про гироскопы я нашел в конце концов... И самодельные из мышек, и ПП... На железном Феликсе нормальные материалы нашлись.

А что касается кол-ва двигателей... Я не в одном посте не встретил даже намека, что двуногий может встать, если упал. :) Да, это трудно... Но цель сама по себе, кажется, благородная. :)

А меньше чем с десятком серы у меня не хватает фантазии себе это представить. Скорее уж 12, а то без вращения голенью трудно будет :(
Аватара пользователя
alad
 
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 21 окт 2005, 19:41
Откуда: Москва

Сообщение cahbtexhuk » 18 май 2006, 21:25

Вот те пикча, 128 кбайт
Аватара пользователя
cahbtexhuk
 
Сообщения: 112
Зарегистрирован: 02 окт 2005, 18:30
Откуда: Рига, Латвия

Сообщение alad » 19 май 2006, 15:29

Симпатичный уродец. :)
Аватара пользователя
alad
 
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 21 окт 2005, 19:41
Откуда: Москва

Сообщение KiCom » 19 май 2006, 16:15

На этом сайте есть видео как эта птичка ходит, как посмотрел сразу расхотелось делать что-то подобное.
KiCom
 
Сообщения: 345
Зарегистрирован: 22 окт 2005, 11:15
Откуда: Красноярск

Сообщение alad » 22 май 2006, 10:55

Что-то подобное и вправду не катит.. :(

Его основная проблема - постоянная устойчивость... (как это правильно...?) ...Он постоянно находится в состоянии устойчивого равновесия. Поэтому и шаги маленькие, и походка стремная...

Двуногого нужно расчитывать так, чтобы он мог "падать" и одновременно стремился к равновесию... своего рода, динамическая неустойчивая система. Как балансирующий робот, но проще: ведь
двуногий все-таки может и должен БОЛЬШУЮ часть времени быть в равновесии... И поймать это состояние на двух ногах проще, чем на колесе :)

Я вот сейчас думаю, как обеспечить ногам максимальную энерговооруженность... Пара мыслЕй есть... Может и выйдет чего... А если конкретнее, то нужно коленному суставу и бедру обеспечить динамику "прыжка".... Т.е. при весе "тела" ~ 10кг каждая нога должна "толкнуть" свои ~5кг в вертикальной плоскости так, чтобы система получила импульс, достаточный для "прыжка" на один несчастный сантиметр...
Аватара пользователя
alad
 
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 21 окт 2005, 19:41
Откуда: Москва

Сообщение cahbtexhuk » 22 май 2006, 17:49

Обрати внимание, как ходят животные и люди: При ходьбе ноги/лапы немного пружинят. А при "стуке" об землю система получает толчок от земли+равновесие очень хлипкое=... Идеально сделать робота с центром тяжести, смещенным вперед - ходит будет проще, даже может бегать получиться. В Mechwarrior играл? Там почти все роботы с "коленками назад", гуманоидов там нет. И огромная поверхность ступни.
Аватара пользователя
cahbtexhuk
 
Сообщения: 112
Зарегистрирован: 02 окт 2005, 18:30
Откуда: Рига, Латвия

Re: Методы определения наклона робота.

Сообщение avr123.nm.ru » 22 май 2006, 18:40

alad писал(а):Есть большое желание делать двуногое шагающее шассии с высокой степенью устойчивости.


а курсе, на 1-й странице я советую начинать изготовление чего либо с анализа сделанного другими людьми.

т.е. много читать.

зайди на parallax.com и посмотри их простого двуногого шагающего АБСОЛЮТНО устойчивого на плоской поверхности робота.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Сообщение lebaon » 22 май 2006, 20:12

именно, на ПЛОСКОЙ поверхности :cry:  :!:
а это его и не устраивает, и правильно :wink:  :!:
а динамически устойчивого-чем управлять будем :?:
там полтора десятка серв, столько же датчиков положения
и усилия, плюс гироскоп и акселерометр, все это завязано
сложным образом, и нужна высокая скорость реакции :evil:
кроме авм ничего не приходит в голову 8)
может быть, попробовать сначала 4ногово :?:
там гораздо проще, опыта при этом набереш уйму :wink: ,
там можно и 2 ногово делать :wink:
Аватара пользователя
lebaon
Безбашенный Теоретик
 
Сообщения: 1137
Зарегистрирован: 07 янв 2006, 18:30
Откуда: Подмосковье

Сообщение Vovan » 22 май 2006, 20:24

двуногий все-таки может и должен БОЛЬШУЮ часть времени быть в равновесии... И поймать это состояние на двух ногах проще, чем на колесе  
наверное имелось ввиду на 2-х колёсах? Если ДА, то на колёсном шасси на порядок проще бал.робот, хотя бы по числу двигателей - на двухколёсном всего 2, а на двуногом - минимум 10... отсюда и сложность всей конструкции и алгоритмов.
___________
С уважением
Vovan
Аватара пользователя
Vovan
 
Сообщения: 3340
Зарегистрирован: 05 окт 2005, 12:03
Откуда: Литва
прог. языки: asm

Сообщение lebaon » 22 май 2006, 20:32

не, имелось в виду именно 2х ногие :!:
Аватара пользователя
lebaon
Безбашенный Теоретик
 
Сообщения: 1137
Зарегистрирован: 07 янв 2006, 18:30
Откуда: Подмосковье

Сообщение Vovan » 22 май 2006, 20:44

To lebaon: не путай! Прочитай внимательно! :arrow:  Чел. пишет "НА КОЛЕСЕ"  
Разговор про баланс, а не про кол-во ног! Кол-во ног всем с самого первого поста известно!  :roll:
Аватара пользователя
Vovan
 
Сообщения: 3340
Зарегистрирован: 05 окт 2005, 12:03
Откуда: Литва
прог. языки: asm

Сообщение avr123.nm.ru » 23 май 2006, 06:34

alad писал(а):И поймать это состояние на двух ногах проще, чем на колесе :)
...


зависит от колеса и то ноги - по разному может быть.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Сообщение alad » 23 май 2006, 11:06

cahbtexhuk писал(а):Обрати внимание, как ходят животные и люди: При ходьбе ноги/лапы немного пружинят. А при "стуке" об землю система получает толчок от земли+равновесие очень хлипкое=...


Очень верное замечание. Это обязательно надо будет учесть. И причем, именно в связке с "динамикой" суставов: абсолютно жесткие суставы здесь не годятся...

Хотя.... Я тут побродил.. подумал.... Если сделать "бедро" по принципу автомобильного амортизатора?... На вскидку, вторичный импульс будет почти всегда направлен к центру тяжести робота (в область "торса") ... а это весьма хорошо... Вечером порисую, прикину.

cahbtexhuk писал(а):Идеально сделать робота с центром тяжести, смещенным вперед - ходит будет проще, даже может бегать получиться. В Mechwarrior играл? Там почти все роботы с "коленками назад", гуманоидов там нет. И огромная поверхность ступни.


А вот тут неточность. Центр тяжести должен быть подвижным. И не только со смещением вперед, но и во всех направлениях в равной мере. Это уже вопрос степеней свободы исполнительных органов и АСУ движения.

avr123.nm.ru писал(а):а курсе, на 1-й странице я советую начинать изготовление чего либо с анализа сделанного другими людьми.


Да. Верно. Иначе никак. И причем анализировать нужно не что-то абстрактное, а "реализации"... принципов и методов их воплощения в жизнь. Есть задача - сделать что-то. Как это делали до меня? Вот так? Да. Гуут. .... Или нет! Мы пойдем другим путем!

lebaon писал(а):все это завязано
сложным образом, и нужна высокая скорость реакции  
кроме авм ничего не приходит в голову  
может быть, попробовать сначала 4ногово  
там гораздо проще, опыта при этом набереш уйму  ,
там можно и 2 ногово делать


Все верно... Только.... Ведь такие вот сообщества любителей, где люди делятся опытом, и нужны, чтобы кто-то мог не идти с нуля, а двигаться дальше, опираясь на опыт предшественников... ( (с) roboforum.ru)

А ЭВМ тут ни к чему, как мне кажется. Вопрос ведь не в производительности МК - ИМХО её хватит с головой, а в "алгоритмах" реакции... если один МК не справляется с одновременным анализом датчиков, выработкой решений и выдачей команд исполнительным органам в реальном времени, значит эти задачи нужно разнести "в железе" на несколько процессоров. А таскать с собой ненужные материнки, контроллеры, разъемы и акк-мы..... Мы пойдем другим путем. :)
Аватара пользователя
alad
 
Сообщения: 29
Зарегистрирован: 21 окт 2005, 19:41
Откуда: Москва

След.

Вернуться в Новичкам или основы основ роботостроения.

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 5

Mail.ru counter