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《機(jī)器人巡線(xiàn)教程》PPT課件.ppt

上傳人:sh****n 文檔編號(hào):15573774 上傳時(shí)間:2020-08-21 格式:PPT 頁(yè)數(shù):16 大小:1.72MB
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1、循跡小車(chē)初級(jí)入門(mén)教程,,要點(diǎn),循跡基本常識(shí) 光電循跡舉例,循跡基本常識(shí),循跡的基本過(guò)程:通過(guò)光電傳感器判斷出是否遇到黑線(xiàn),然后控制馬達(dá)做出對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。 1、識(shí)別黑線(xiàn) (1)認(rèn)識(shí)光電傳感器:光電傳感器可以檢測(cè)其照射到的面的亮度值。光電照射到白色面時(shí)亮度較大,黑色面時(shí)亮度較小。 (2)區(qū)分黑白:通過(guò)光電檢測(cè)到的亮度大小便可以區(qū)分黑白。,2、如何循跡,以雙光電傳感器為例 (1)初步認(rèn)識(shí),以一小段直線(xiàn)為例。,(2)編程邏輯:,1、簡(jiǎn)化的小車(chē)循跡編程: (1)確認(rèn)馬達(dá)方向 (2)使用光電傳感器獲取亮度值及定義變量 (3)控制小車(chē)左右轉(zhuǎn) (4)使用if (5)使用while (6)編寫(xiě)控制程序 (7)下載

2、運(yùn)行程序,2、完善程序 上一步的程序中,存在一個(gè)問(wèn)題,即: 轉(zhuǎn)彎速度設(shè)置太?。很?chē)子遇到大彎時(shí)轉(zhuǎn)不回來(lái) 轉(zhuǎn)彎速度設(shè)置太大:車(chē)子劇烈抖動(dòng) 解決辦法:增加判斷的情況數(shù): (1)仍然采用雙光電,增加脫離軌跡的情況 (2)采用多光電,不同光電轉(zhuǎn)彎的速度不同,(1)仍然采用雙光電,增加脫離軌跡的情況 下列兩種情況無(wú)法根據(jù)光電的亮度值判斷,但可以根據(jù)之前脫離軌道時(shí)是哪個(gè)光電最后檢測(cè)到黑線(xiàn)來(lái)判斷。在程序中可以添加一個(gè)變量,用來(lái)記錄脫離軌道時(shí)哪個(gè)光電檢測(cè)到車(chē)子 情況1 情況2,程序 采用上述方法時(shí),車(chē)子可以簡(jiǎn)單走一條沒(méi)有交叉路口的路線(xiàn)。 但程序中沒(méi)有直走的情況,車(chē)子

3、在循跡過(guò)程中抖的比較厲害。想要車(chē)子走的更好,甚至要走交叉路口等情況,就要對(duì)車(chē)子進(jìn)行進(jìn)一步處理。,處理復(fù)雜路況,對(duì)于競(jìng)賽類(lèi)的場(chǎng)地,軌跡的圖形形式多樣化,這樣需要采用多個(gè)光電傳感器的方式來(lái)解決。以三個(gè)光電傳感器為例。,三個(gè)光電的基本循跡控制方式 三光電循跡的基本處 理如右圖所示。 對(duì)于復(fù)雜圖形的循跡, 程序需要分段操作,對(duì) 不同的路口進(jìn)行判斷處 理。,三個(gè)光電解決復(fù)雜路口情況 對(duì)于類(lèi)似上速圖示的路口情況,需要同時(shí)通過(guò)幾個(gè)光電的狀態(tài)來(lái)判斷小車(chē)該做出的動(dòng)作。 以第一個(gè)圖片的直角處理為例: 行走中判斷第2個(gè)和第3個(gè)光電是否檢測(cè)到黑線(xiàn)是的話(huà)控制其右轉(zhuǎn)在右轉(zhuǎn)過(guò)程中判斷第1個(gè)或者第2個(gè)光電是否檢測(cè)到黑線(xiàn)停

4、后面三個(gè)或者其他路口都可以以第一個(gè)圖示的情況來(lái)處理。具體程序處理可查看例子程序。,在實(shí)際循跡中,要保證車(chē)子走的又好又穩(wěn)定一般方式是通過(guò)增加光電的個(gè)數(shù)來(lái)保證車(chē)子的行走質(zhì)量。 循跡的算法并不單一,下面拓展簡(jiǎn)述一種較高級(jí)的算法,PID的控制方式。,PID中的比例控制,重新認(rèn)識(shí)光電傳感器 光電檢測(cè)的值是一個(gè)可變值,離黑線(xiàn)近時(shí)值比較小,離黑線(xiàn)遠(yuǎn)時(shí)值大。即: 光電值越大光電離黑線(xiàn)越遠(yuǎn) 光電值越小光電離黑線(xiàn)越近 而在小車(chē)處理上: 離黑線(xiàn)越遠(yuǎn)小車(chē)轉(zhuǎn)的彎越大左右馬達(dá)速度差越大 離黑線(xiàn)越近小車(chē)轉(zhuǎn)的彎越小左右馬達(dá)速度差越小 因此:光值差--對(duì)應(yīng)--左右馬達(dá)速度差。,PID中的比例控制,光電狀態(tài)與小車(chē)的控制方式: 右轉(zhuǎn) 直走 左轉(zhuǎn) 按照?qǐng)D示,偏離黑線(xiàn)時(shí)亮度越大,彎越大。假設(shè)取小車(chē)直走的值為300,設(shè)小車(chē)每次檢測(cè)的值為gray,差值error=gray-300;速度差sp_err=p*error;,PID中的比例控制,其中p為控制小車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)的比例值,p越大,車(chē)子轉(zhuǎn)動(dòng)越靈敏,實(shí)際小車(chē)運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)中,將會(huì)抖動(dòng)的比較厲害。,

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