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關(guān)于電機(jī)里程計(jì) 了解多少?

時(shí)間:2019-01-31 10:04:07來(lái)源: SLAMTEC

導(dǎo)語(yǔ):?機(jī)器人想要實(shí)現(xiàn)智能行走,必須依靠自主定位導(dǎo)航技術(shù),自主定位導(dǎo)航包括定位、建圖與路徑規(guī)劃等。在思嵐提供的自主定位導(dǎo)航解決方案中,主要是通過(guò)激光雷達(dá)和里程計(jì)的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行定位。雖然激光雷達(dá)在一定范圍內(nèi)會(huì)糾正里程計(jì)的誤差,但在某些特殊環(huán)境下(如激光雷達(dá)掃描的有效點(diǎn)較少時(shí)),里程計(jì)的準(zhǔn)備度還是會(huì)影響定位的效果。因此,對(duì)于需要自主定位導(dǎo)航的機(jī)器人而言,電機(jī)里程計(jì)的精準(zhǔn)度,對(duì)機(jī)器人的定位精度也起到了關(guān)鍵作用。

機(jī)器人想要實(shí)現(xiàn)智能行走,必須依靠自主定位導(dǎo)航技術(shù),自主定位導(dǎo)航包括定位、建圖與路徑規(guī)劃等。在思嵐提供的自主定位導(dǎo)航解決方案中,主要是通過(guò)激光雷達(dá)和里程計(jì)的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行定位。雖然激光雷達(dá)在一定范圍內(nèi)會(huì)糾正里程計(jì)的誤差,但在某些特殊環(huán)境下(如激光雷達(dá)掃描的有效點(diǎn)較少時(shí)),里程計(jì)的準(zhǔn)備度還是會(huì)影響定位的效果。因此,對(duì)于需要自主定位導(dǎo)航的機(jī)器人而言,電機(jī)里程計(jì)的精準(zhǔn)度,對(duì)機(jī)器人的定位精度也起到了關(guān)鍵作用。

里程計(jì)的選擇不容忽視

為了保證里程計(jì)的使用效果,選擇合適的里程計(jì)也是至關(guān)重要的,目前,常用的機(jī)器人底盤(pán)電機(jī)編碼器按實(shí)現(xiàn)原理來(lái)分類(lèi),包括光電編碼器及霍爾編碼器;按照其編碼方式分類(lèi),包括增量型和絕對(duì)型。

對(duì)于基于slamware的機(jī)器人底盤(pán)來(lái)說(shuō),里程計(jì)的分辨率需要在1mm以下,且總誤差最多不能超過(guò)5%,如果超過(guò)此數(shù)值,機(jī)器人將無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航的功能。因此,無(wú)論選擇哪種編碼器,必須要達(dá)到其精度的要求??梢詤⒖家韵屡袛喙剑?/p>

(2π/每轉(zhuǎn)編碼器脈沖數(shù))×輪子半徑≤0.001米注:輪子半徑單位為米

系統(tǒng)電機(jī)應(yīng)答流程

電機(jī)

(以?xún)奢啿顒?dòng)電機(jī)為例)

SLAMWARECore每間隔delta時(shí)間,會(huì)向底盤(pán)發(fā)送左右輪的速度,向前為正,向后為負(fù),即SET_BASE_M(jìn)OTOR(0x40)。底盤(pán)會(huì)回復(fù)此時(shí)的左右輪里程計(jì)的累計(jì)值,即GET_BASE_M(jìn)OTOR_DATA(0x31)。

請(qǐng)注意,無(wú)論輪子向前運(yùn)動(dòng)或向后運(yùn)動(dòng),里程計(jì)的度數(shù)均遞增,因?yàn)镾LAMWARECore在下發(fā)速度時(shí),已經(jīng)區(qū)分了向前還是向后。

SLAMWARECore發(fā)送SET_BASE_M(jìn)OTOR的請(qǐng)求報(bào)文為,速度的單位為mm/s。

那么,對(duì)于里程計(jì)而言,我們?cè)撊绾闻袛嗥涠ㄎ粩?shù)據(jù)是否準(zhǔn)確呢?下面,就要借助可擴(kuò)展的機(jī)器人管理與開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件:RoboStudio

機(jī)器人

首先,先將準(zhǔn)備工作做好:

在調(diào)試之前,請(qǐng)找到一處合適測(cè)試的區(qū)域,該區(qū)域需有清晰的邊界,比如,矩形的空房間。安裝好RoboStudio,并連接上機(jī)器人(如SDPMini)。RoboStudio下載鏈接及在線(xiàn)文檔可至思嵐官網(wǎng)下載安裝。

利用RoboStudio調(diào)試?yán)锍逃?jì)準(zhǔn)確度測(cè)試方法:

1.將機(jī)器人控制到離一面直墻若干米的位置,面朝直墻,如下圖所示。

電機(jī)

2.將之前建好的地圖清除掉,點(diǎn)擊清空地圖,此時(shí),機(jī)器人當(dāng)前的區(qū)域會(huì)重建。當(dāng)前區(qū)域重建好之后,可以點(diǎn)擊暫停建圖,停止地圖更新。最后,可以將暫停定位開(kāi)啟,開(kāi)啟后,將關(guān)閉激光定位,僅用里程計(jì)的數(shù)據(jù)來(lái)定位。

電機(jī)

3.控制機(jī)器人向前朝墻運(yùn)動(dòng),觀(guān)察激光點(diǎn)是否和墻重合,如果和墻重合,證明里程計(jì)較為準(zhǔn)確;

如果激光點(diǎn)超出墻,證明底盤(pán)上報(bào)的里程計(jì)數(shù)據(jù)要大于實(shí)際運(yùn)動(dòng)的距離,里程計(jì)偏大。

如果激光點(diǎn)在墻之內(nèi),證明底盤(pán)上報(bào)的里程計(jì)數(shù)據(jù)要小于實(shí)際運(yùn)動(dòng)的距離,里程計(jì)偏小。

如果激光點(diǎn)和墻重合,可以繼續(xù)控制機(jī)器人倒退,左右轉(zhuǎn)動(dòng),看看激光點(diǎn)是否和周?chē)h(huán)境匹配;

相應(yīng)的,以SDPmini為例,里程計(jì)的測(cè)試效果如下:

1.里程計(jì)數(shù)據(jù)正常(SDPmini底盤(pán)固件中ODOMETER_EST_PULSE_PER_M(jìn)ETER為原始值)

2.里程計(jì)數(shù)據(jù)偏大(SDPmini底盤(pán)固件中ODOMETER_EST_PULSE_PER_M(jìn)ETER小于原始值),視頻中效果為里程計(jì)偏大較多的情況。

3.里程計(jì)數(shù)據(jù)偏?。⊿DPmini底盤(pán)固件中ODOMETER_EST_PULSE_PER_M(jìn)ETER大于原始值),視頻中效果為里程計(jì)偏小較多的情況。

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