roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Серва в качестве датчика

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Серва в качестве датчика

Сообщение e-not » 09 сен 2008, 19:35

Размышляя на тему шагающих механизмов, очевидно, что красивые, математически выверенные алгоритмы синхронного движения приводов без обратной связи будут практически бесполезны на заранее не описанных поверхностях. Другими словами такие танцы
http://www.youtube.com/watch?v=gsCbvl5Bak8

вряд ли можно повторить на неплоской поверхности, если алгоритм робота не способен определять что его нога имеет опору, а не висит в воздухе. Причем, наверное, ещё лучше если есть возможность определить силу реакции опоры, то есть какая часть веса всей конструкции приходится на конкретную ногу. Заходя дальше, предположим, что возможность определять нагрузку на каждый сустав (привод) позволила бы ещё больше увеличить адаптивность к поверхности.
Итак, ставить датчики нагрузки на кончики ног или на каждое активное сочленение конечно можно, но это порождает массу конструктивных и не только сложностей, которые могут быть оправданы в серьезных проектах, но совершенно не подходят для быстрого настольного воспроизведения в условиях городской квартиры. А ведь так вынуждены создавать свои творения большинство робо-любителей.
Вот описание эксперимента, в котором в качестве управляемого привода используется сервомашинка. А в качестве источника обратной связи, характеризующей величину нагрузки на валу выступает напряжение с шунта в цепи питания сервомашинки. В теории если валу вервомашинки ничего не мешает перемещаться, то она потребляет минимальный ток. И напротив, если на вал действует нагрузка, направленная, на то что бы переместить вал из положения, в которое он установлен управляющим сигналом, потребляемый ток будет тем больше, чем больше эта нагрузка.

С помощью контроллера на сервомашинку подавался сигнал изменить положение вала, момент вала через плечё длиной L и вертикальную штангу передавался на платформу электронных весов. Сила упругости конструкции весов уравновешивалась моментом сервомашинки. Таким образом изменяя требуемое положение сервомашинки и измеряя ток через шунт был построен следующий график:

На рисунке 3 стрелка, направленная вверх – увеличение угла поворота сервомашинки, стрелка вниз – уменьшение угла.
Из рисунка 3 видно, что при уменьшении угла поворота, крутизна характеристики в начальный момент больше. Это объясняется наличием сил трения в редукторе, что объясняет гистерезис в данной зависимости.
Измерение напряжения на шунте, которое к стати сказать, является не постоянным, а изменяющимся (момент мотора изменяется за счет ШИМ управления) выполнялось с помощью АЦП микроконтроллера. При этом RC фильтр «выглаживал» сигнал с шунта.


Итак: данный способ не обладает большой точностью, но и не требует использования чего-то дорогого или сложного, а потому вполне может быть использован для решения описанной вначале задачи.

P.S. не притендую на оригинальность.
Если есть соображения, а тем более практические знания прошу поделится.
sch.gif
Рис. 1 Схема экспериментальной установки
sch.gif (6.3 КиБ) Просмотров: 881
Вложения
graph1.gif
Рис. 3 Зависимость напряжения шунта от усилия на валу сервомашинки
sche.gif
Рис. 2 Электрическая схема установки
(C=100 мкф, R1=5.6 кОм, Rш=0.5 Ом)
sche.gif (1.96 КиБ) Просмотров: 883
Последний раз редактировалось EdGull 09 сен 2008, 19:47, всего редактировалось 1 раз.
Причина: учимся работать с тегами
Больше не надо работать.
Надо работать лучше.
Аватара пользователя
e-not
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 02 июн 2008, 13:41
Откуда: Новосибирск
прог. языки: c++

Re: Серва в качестве датчика

Сообщение EdGull » 09 сен 2008, 19:54

с ШИМ управлением датчик тока очень проблематично использывать
Аватара пользователя
EdGull
 
Сообщения: 10211
Зарегистрирован: 28 дек 2004, 20:33
Откуда: Тольятти
Skype: Ed_Gull
прог. языки: Bascom AVR Basic
ФИО: Гуль Эдуард Викторович

Re: Серва в качестве датчика

Сообщение Duhas » 10 сен 2008, 08:32

дык РЦ цепь там не зря приклеена ведь )

можно конечно сделать тожесамое с помощью емкостного датчика на сжатие.. что усложнит крепление сервы
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович


Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

Mail.ru counter