ロボティクス

プロのロボットエンジニア、愛好家、研究者、学生のためのQ&A

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磁石はIMU値に影響しますか?
建設に12個の3x10mm円筒磁石を必要とするロボットを製造する過程でのIm。IMUを設置する予定のロボットの中心から30mmです。 MPU-6050の使用を考えていました。磁石は値に影響しますか?はいの場合、解決策はありますか?IMUの周りにシールドや何かを持っているかもしれませんか?
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未知の障害物があるグリッド上のすべての到達可能なスペースを訪問する効率的な方法は何ですか?
探索を使用して、かなり粗い2Dグリッド空間に障害物のマップを作成しようとしています。ある空間から隣接する空間に移動しようとすることで障害物を検出し、それが失敗した場合、目的地に障害物があります(この問題には距離測定センサーの概念はありません)。 サンプルグリッドhttp://www.eriding.net/resources/general/prim_frmwrks/images/asses/asses_y3_5d_3.gif(例) すべての到達可能な正方形が訪問されると、プロセスは完了します。言い換えると、一部のスペースは、囲まれているため障害物がなくても完全に到達できない場合があります。これは予想されることです。 最も単純なケースでは、DFSアルゴリズムを使用できますが、これを完了するには非常に長い時間がかかるのではないかと心配しています。ロボットは、新しい領域を探索するよりもバックトラッキングに多くの時間を費やします。ロボットはすべてのオプションを使い果たしてしまうので、到達不能な正方形に到達しようとするとき、これは特に問題があると思います。 より洗練された方法では、行うべき適切なことは、ブストロフェドン細胞の分解であると思われます。 ただし、Boustrophedonセル分解アルゴリズムの適切な説明(つまり、簡単な用語での完全な説明)を見つけることができないようです。そこリソースは次のようにしているこのいずれか、または垂直セル分解で、この一般の方が、彼らは関与ハイレベルのアルゴリズムも低レベルのデータ構造に多くの洞察を提供していません。 O (n2)O(n2)O(n^2)O (n4)O(n4)O(n^4)n ∗ nn∗nn*n

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スタンドアロン(または可能)ロボットシミュレーター
私は若い女の子にテクノロジーを紹介する非営利団体でボランティアをするソフトウェアエンジニアです。私たちは最近、これらの子供たちをロボット工学の世界に紹介する方法について話してきましたが、どのようなタイプの低コストの選択肢があるのか​​興味があります。 非常に魅力的なアイデアの1つは、オンラインシミュレーター、または(より望ましい)オフラインスタンドアロンシミュレーターを使用して、単純なロボットを構築およびプログラミングできるようにすることです。おそらく、コンポーネントを一緒にドラッグし、それらのコンポーネント間の相互作用をプログラミングすること以上のものはありません。 私たちのアウトリーチで利用できるかもしれない解決策は何ですか?

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ロボットアームのプロセッサ間通信
私は趣味の6自由度ロボットアームを構築していますが、プロセッサ間で通信するのに最適な方法は何ですか(3〜4 AVR、最大18インチの間隔)。Atmega32u4 USB-to-???経由でマイクロプロセッサにコマンドを送信するコンピューターで制御ループを実行したいと思います。ブリッジ。 私が検討しているいくつかのアイデア: RS485 長所:同じワイヤ上のすべてのプロセッサ、より堅牢な差動信号 短所:追加のチップが必要、プロセッサが同時に送信するのを防ぐためにプロトコルを書く(または見つける)必要がある UARTループ(つまり、1つのプロセッサのTXが次のプロセッサのRXに接続されます) 長所:シンプルなファームウェア、プロセッサーにはUARTが組み込まれています 短所:最後の接続はロボットの長さを移動する必要があり、各プロセッサはメッセージを再送信するサイクルを費やす必要があります CANbus(これについてはほとんど知りません) 私の主な考慮事項は、ハードウェアとファームウェアの複雑さ、パフォーマンス、価格です(高価な標準システムを購入することはできません)。

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RS232の代わりにUSB
RS232は以前は普及しておらず、主にUSB [ wikipedia ] に置き換えられています。この質問で言及されたような問題は、その評判を助けません。 したがって、新しいシステム設計では、通信にシリアルポートの代わりにUSBを使用することを考えることができます。ただし、RS232はシリアル通信プロトコル/ポートの選択肢のようです。 何故ですか?RS232で動作する古い機械の変更には費用がかかることを理解していますが、新しいシステム設計者がRS232の代わりにUSBを使用できないのはなぜですか?
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ロボットのDCモーターが故障し始めているかどうかを検出するにはどうすればよいですか?
ロボットのDCモーター、たとえばドライブに使用されているDCモーターが故障している可能性があることを示す、信頼できる早期警告の兆候となる可能性のある特性はどれですか。手動検査ではなくセンサーの観点で対処する回答を探しています。そのため、発生する前に潜在的な障害を警告する回路を構築できます。 電流の増加や回転速度/電圧の低下など、いくつかのアイデアがありますが、合理的な摩耗や裂け目、または厳しい地形で苦労しているロボットによって引き起こされる誤った警告から保護したいです。 明らかに、そのようなシステムは絶対確実ではありませんが、私が注目できる点はありますか?
13 sensors  failure  motor 

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高速で均一なリニアアクチュエータを作成する
私が見たリニアアクチュエータのほとんどは、不均一であるか、低速です。カムまたはクランクシャフトのような機構(およびほとんどすべての油圧/空圧機構)を使用しているものは、プログラミングなしでは一定の速度で移動できません。ネジのようなメカニズムを使用するものは均一ですが、遅いです。 スティックに巻き付けられたラックアンドピニオン/ロープの他に、他に高速で均一なリニアアクチュエータはありますか?均一とは、速度が均一であることを意味します(または、移動距離は、モーターによって回転される角度に線形に依存します)
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ROSのCLionのセットアップ方法
ROSを使用しているときにドキュメントと自動補完を正しく表示するために、C ++ IDE CLionをセットアップするにはどうすればよいですか?
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Rao-Blackwellized粒子フィルターと通常のフィルターの違い
これまで読んだことから、Rao-Blackwellizedパーティクルフィルターは、次の変数をマージナライズした後に使用される通常のパーティクルフィルターであるようです。 p (rt、st| yt)p(rt、st|yt)p(r_t,s_t | y^t) 私はその結論について本当に確信が持てないので、これら2種類のフィルターの正確な違いを知りたいと思います。前もって感謝します。

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PIDを使用して差動ロボットを直進させる方法
フィードバック用にそれぞれにエンコーダーが取り付けられた2つのモーター付きホイールを備えた差動駆動ロボットを考えます。各DCモーターには、-1から1までのフロートを取り、そのモーターに比例した量の電力を供給するためにPWM信号を設定する機能があると仮定します。残念ながら、すべてのモーターが同じように作成されるわけではないため、各モーターに同じPWM信号を送信すると、ロボットは左右に向きを変えます。私は、各モーターに接続されたエンコーダーをPIDループへの入力として使用して、ロボットをまっすぐに駆動する方法を考えています。 方法は次のとおりです。左右のエンコーダーの差を取得し、ある範囲の誤差を制限し、[-1、1]から正規化して、モーターパワー0〜1にマッピングします。したがって、IとDがゼロで、エラーが1になった場合(左のモーターが右のモーターよりもはるかに多く回転した)、左のモーターは0に設定され、右のモーターは1に設定されます左)。 これに何か問題はありますか?より良いアプローチは何ですか?

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クアッドコプターPIDチューニング
私がここで尋ねた質問の続きで:自律モードでの単純な離陸を伴うクアッドコプターの不安定性 ... (3DRoboticsのフレームを使用しています) 制御システム全体を2つのPIDブロックにまとめました。1つはロールを制御し、もう1つはピッチを制御します(ヨーとその他すべて...後で考えます)。 このセットアップは、自由に回転するビームで構成されるリグでテストしています。クアッドローターの2本のアームを縛りました。他の2つは自由に移動できます。そのため、実際には一度に1つの自由度(ロールまたはピッチ)をテストしています。 以下の画像を確認してください。ここで、A、Bは、セットアップが取り付けられている自由に回転するビームを示しています。 PおよびDパラメーターを慎重に調整することで、約30秒の持続的な飛行を達成することができました。 しかし、「持続」とは、ドローンが片側に倒れないテストを意味します。安定した飛行はまだ見えないところではなく、30秒以上の飛行も非常に困難に見えます。最初からぐらつきます。20〜25秒になると、片側に傾き始めます。30秒以内に、許容範囲を超えて片側に傾きました。すぐに、私はそれが逆さまに休むのを見つけます PIDコード自体に関しては、ジャイロ+加速度計データの「相補フィルター」から比例誤差を計算しています。積分項はゼロに設定されます。P項は約0.39になり、D項は0.0012になります。(私はArduino PIDライブラリを意図的に使用していません。ここに実装された自分のPIDの1つを取得したいだけです。 動作を確認したい場合は、このビデオを確認してください。 http://www.youtube.com/watch?v=LpsNBL8ydBA&feature=youtu.be [はい、セットアップはかなり古いです!同意する。:)] この段階で安定性を改善するために何ができるか教えてください。 @Ian:セットアップで行った多くのテストのうち、シリアルモニターからの読み取り値を使用して、いくつかのテストのグラフをプロットしました。以下に、Roll vs 'Motor1&Motor2-PWM input'(ロールを制御する2つのモーター)のサンプル読み取り値を示します。 入力/出力に関して: 入力:加速度計+ジャイロの組み合わせによって取得されるロールとピッチの値(度単位) 出力:サーボライブラリのmotor.write()関数を使用して配信される、モーターのPWM値 解決 問題を解決しました。方法は次のとおりです。 問題の核心は、Arduinoプログラムの実装方法にありました。write()関数を使用してサーボ角度を更新していましたが、これは引数で整数ステップのみを受け入れます(または整数入力にのみ応答し、100と100.2は同じ結果を生成します)。私はそれをwriteMicroseconds()に変更したので、ヘリコプターはかなり安定したものになりました。 私は一方のモーターのRPMを加算し、もう一方のモーターを安定した値に保ちました。これを変更して、1つのモーターのRPMを増やし、反対側のモーターを減らしました。そのようなことで、水平方向の推力は変わらずに維持されます。これは、このことを垂直高度に保持しようとしているときに役立つかもしれません。 RPMを最大限界まで押し上げていたため、クアッドコプターはフルスロットルで制御を失い続けました。RPMが傾斜を感知したときにRPMが増加する余地はありませんでした。 私は、モーターの1つが他のモーターよりも本質的に弱いことを観察しました。理由はわかりません。そのモーターのPWM入力にオフセットをハードコーディングしました。 すべてのサポートに感謝します。 ソースコード: 興味のある方は、ここに私の必要最低限​​のPID実装のソースコードを示します。PIDソースコード ハードウェアで自由にテストしてください。プロジェクトへの貢献は大歓迎です。


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サーボシステムをブラシ付きモーターからブラシレスモーターに切り替える必要がありますか?
サーボシステムにブラシ付きモーターを使用するロボットがあります。これらは、131:1の遊星ギアボックスを備えたMaxon 3Wモーターです。モーターは、1kHz PIDコントローラーを実行するPICマイクロコントローラーによって制御されます。サーボは低速高トルク用途向けです。センサーとモーターの間には大きなバックラッシュがあります。 Maxonは、同じサイズの12Wブラシレスモーターを提供しています。これらは多くの点で優れています:トルクを2倍にし、熱放散を改善し、効率を高めます。 問題は、明らかに、より複雑なドライブエレクトロニクスが必要なことです。また、ブラシ付きモーターはサーボアプリケーションに適していると言う人もいますが、その理由は説明していません。 他の誰かがこの種のシステムを実装しましたか? ブラシ付きモーターをサーボに使用する際に何か問題がありますか? 3つの内蔵デジタルホールセンサーのみがあり、エンコーダーがない場合、低速でサーボ制御できますか (お金とスペースのコストのために、エンコーダーを追加したくない) トルクリップルが問題になりそうですか?

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Mecanumホイールの効率の計算
私は最初のロボティクスチームの一員であり、ロボットにメカナムホイールを使用することを検討しています。 Mecanumホイールと通常のホイールを使用する利点と欠点は何ですか?Googleを見ると、Mecanumホイールはより多くの機動性を提供するように見えますが、それほど牽引力はありません。他の利点または欠点はありますか? 通常のホイールと比較して、Mecanumホイールはどのような点でも効率が低いのですか?もしそうなら、どれくらいで決定する定量化可能な方法がありますか? 前方、側方、または任意の角度で移動する効率(または非効率)および/または速度を計算するために使用できる方程式はありますか? メカナムホイールを備えたロボットの写真:

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