Отчет о измерении тока

Делюсь некоторыми промежуточными результатами по созданию замены платы управления сервами. Напомню, речь идет не о формирователе ШИМ сигналов для серв, а о замене внутренностей сервы. То есть прямое управление двигателем, чтение положения с резистора, измерение тока. Вот о последнем и напишу.

Это не обзор всех методов измерения тока, а лишь короткое описание конкретного устройства.


Читать дальше

AT91SAM7S для управления станком и сервомашинками с компьютера

Когда-то я сделал маленькую платку на AT91SAM7S. Цели было две: управление станочком PLRA4 и управление простенькими роботами на сервомашинках.
Сначала немного результатов:

Гравировка по плитке
Гравировка по керамической плитке с помощью обычной (ударной ;) дрели и сверла по керамике.


Читать дальше

Адаптивное управление сервомашинкой. Часть 3.

Остались ещё некторые особенности реализации, сама реализация и то, что ещё надо будет сделать. Это последний пост про сервомашинки.


Читать дальше
  • +5
  • 29 августа 2012, 15:06
  • amaora
  • 1

Адаптивное управление сервомашинкой. Часть 2.

Началось все со следующей модели сервы.



Здесь, i — ток двигателя, v — скорость, x — положение, T — период дискретизации, U, R, L — напряжение источника, активное сопротивление двигателя и его индуктивность, К и E — коэффициенты BEMF двигателя, они связаны. Это простая линейная модель.


Читать дальше
  • +2
  • 28 августа 2012, 17:10
  • amaora
  • 1

Адаптивное управление сервомашинкой. Часть 1.

Немного отвлекся от работы над контроллером BLDC чтобы изучить ТУ на более простом примере. Можно считать это продолжением постов про синтез регуляторов. Но на это раз все будет проще.

В этой части расскажу кратко обо всем. Какие возникают проблемы и как их можно решать. Я не обладаю отличным пониманием всей ТУ и могу ошибаться в некоторых местах. Так же полезно смотреть на задачи с разных сторон, если кто хорошо знаком с ЦОС и вам будет, что сказать после прочтения, то жду комментов.



Читать дальше
  • +1
  • 27 августа 2012, 18:46
  • amaora

Весы из одной сервы

Наконец-то осилив умножению двух fixed-point чисел удалось проверить, можно ли с помощью сервы измерять вес. На численной модели я это сделал давно, а теперь я убедился на реальной серве, что это возможно.



Читать дальше

Замена rc-серво-протокола


Пока всего лишь некоторые мысли о том каким должен быть протокол и интерфейс к сервам и другим контроллерам двигателей. Пишу чтобы послушать критику, предложения по улучшению.



Читать дальше

Делаю новую игрушку.

В общем, пока делаю, решил запилить видео.
Звук- не очень.
За сим позвольте откланяться- хочу спать.Под кат публикацию не прячу.
UPD: добавил видео. Под катом

Читать дальше

Сотня

Давным-давно, когда машин было меньше чем людей, все было по-другому. Деревья выше, трава травянистее, а круглыми считались числа «10, 100, 1000», а не 2,4,8,16…
Вы, конечно, можете не верить всем этим россказням.

Тем не менее, 100 запись в блоге это таки юбилей.

Вооот, отметился :)

А чтобы пост не был бесполезным, выкладываю утилиту для проверки сервомашинок. Работает через COM порт. Сигнальный провод сервы подключается к TX через инвертор (В FTDI можно включить инвертирование через FT_prog).

Робот Mr.Tidy от DAGU

Данный обзор посвящается роботу Mr.Tidy от китайской фирмы Dagu
Получаем большую коробочку, довольно тяжелую, в которой лежит набор. Поскольку покупаем не готового робота, а скорее конструктор, то придется затратить некоторое время на его сборку. Но пугаться не надо, все достаточно просто – робот собирается за полчаса, паять ничего не нужно и никаких инструментов кроме отвертки и плоскогубцев вам не понадобится. В данном роботе я бы выделил основные 3 части: платформа с колесами, плата с электроникой и манипулятор.

Вообще, от большинства представителей своего класса роботов, Мистера Тайди выгодно отличает его манипулятор. Это действительно очень забавная вещица. Представляет она собой клешню, на подобии как у краба, ну или какого-нибудь другого представителя членистоногих. Клешня выглядит довольно солидно и капитально. Сделана она из металла, имеет 2 мотора, что обеспечивает ей две степени свободы (движение вверх – вниз и управление сжатием). Моторы самые обычные, как в любой машинке на дистанционном управлении. Поэтому, что робот мог как-то определить, в каком положении находится клешня и насколько сжат захват, установлены довольно нехитрые датчики, обеспечивающие своего рода обратную связь от мотора к роботу. Но вернемся к сборке. Клешня состоит из 2 частей, которые необходимо скрепить винтами. Займет это у вас пару минут. Рекомендую винты завернуть, да и вообще – проверить все соединения, так как под действием вибрации все может раскрутиться.
Моторизированная платформа довольно стандартная: 4 колеса, место для отсека батареек. Сделана из металла и пластика. С помощью латунных стоек на ней надо будет закрепить плату и привернуть манипулятор. Опять же рекомендую проверить все механические соединения и, где необходимо, подкрутить. Выделю один серьезный недостаток – от моторов на передние и задние колеса идет передаточный механизм, который представляет собой несколько шестеренок и три трубочки, вставляемые одна в другую, сжатых винтами. Именно сжатых. Стоит немного ослабить давление одного из винтов, как тут же передаточный механизм начинает прокручиваться. Выглядит это не очень надежно, особенно с учетом, что основные потребители Мистера Тайди все-таки наверно дети.

Перейдем к плате. Здесь китайских производителей укорить не в чем. Текстолит довольно хорошего качества, все края скруглены, так что ребенок не поцарапается. В качестве мозга нашего робота используется микроконтроллер ATMega 1280. Данная микросхема широко распространена, поэтому найти какую-либо информацию по ней проблем не составит. Помимо микроконтроллера, на плате установлен стандартный “джентльменский набор”: “H” – мосты для питания моторов, реализован USB интерфейс, датчики, разъемы для подключения дополнительных устройств и прочая мелочь. Отдельно хотелось бы отметить наличие на плате зарядного устройства для аккумуляторов, что является очень весомым аргументом в поддержку данной модели. Так же присутствует небольшой динамик, из которого раздается забавная мелодия при включении робота. Любой, сколь мало серьезный робот, должен обладать устройствами, передающими ему информацию о внешнем мире. Мистер Тайди не исключение. По периметру платы расположены оптические сенсоры, состоящие из пары светодиод – фотодиод, либо светодиод – два фотодиода. Это самый простой и недорогой способ обнаружения препятствий. Если робот приближается к препятствию, то инфракрасное излучение светодиода отражается от объекта и попадает на фототранзистор. Так робот узнает о надвигающейся опасности. Все очень просто. Для удобства отладки алгоритма работы и наглядности возле каждого оптического сенсора расположен светодиод, сигнализирующий о том, что данный сенсор “сработал”. Из недостатков выделю небольшую дальность работы (порядка нескольких сантиметров) и необходимость “настраивать”. Поскольку сенсоры расположены на краях платы, то велика вероятность, что где-то что-то погнулось, или изначально было напаяно немного в неудачном положении. В документации к роботу этот процесс довольно подробно описан. Займет у вас около 10 минут. Главное – делать всё плавно и не прилагая больших усилий, иначе можно перегнуть ножку детали.
Пожалуй, наибольший интерес доставит датчик распознавания цвета. Расположен он в передней части робота и состоит из трехцветного светодиода и фоторезистора. Датчик тоже достаточно прост — светодиод изучает по очереди красный, синий и зеленый цвета. Фоторезистор принимает отраженный свет. Например, если синего цвета отразилось больше, то значит наш предмет синего цвета. А что бы исключить влияние комнатного освещения – производится одно измерение с выключенным светодиодом. Данный сенсор может пригодиться, например, что бы сортировать какие-то предметы по цвету. Взять красный стаканчик, а синий не трогать.

Еще достаточно полезным может оказаться инфракрасный приемник, который входит в комплект и подключается к плате в виде антенны. Он может использоваться для управления роботом с помощью пульта дистанционного управления, либо для взаимодействия с другими ротами.
Вообще, в плане сенсоров робот действительно хорош. Благодаря довольно богатой оснащенности, его можно использовать для реализации разнообразных хитрых алгоритмов. Мистер Тайди вполне подойдет для обучения школьников, или для каких-то студенческих работ. Благо, что можно подключить дополнительные внешние устройства.
Для программирования робота подойдут любые стандартные средства, однако сразу огорчу любителей AVR Studio – разработчик не предоставляет никаких примеров. Для большей популяризации и упрощения программирования, все примеры написаны в Arduino IDE. Собственно, плата робота, по сути, является аналогом Arduino Mega 1280. Загрузчик Arduino уже установлен, так что он сразу готов для программирования.
Что бы ознакомиться с языком программирования и скачать среду разработки, англоязычная инструкция предлагает сайт: www.arduino.cc/
Этот сайт наиболее полно освящает все аспекты программирования Arduino. Для тех, кто испытывает трудности в чтении на английском, порекомендую: arduino.ru/
На каждом роботе заранее прошита тестовая программа. Скачать ее можно вот тут:
arexx.com.cn/en/DownList.asp
В чистом виде пользы от нее немного, однако, в ней реализованы все примитивы управления моторами и сенсорами, и вам лишь остается скомпоновать из готовых “блоков” алгоритм для вашего робота.
Процесс программирования портит одна досадная инженерная недоработка – робот должен быть включен, то есть в нем не реализовали возможность питать микроконтроллер от провода USB. Получается, что он должен быть полностью включен от аккумулятора, со всеми вытекающими отсюда последствиями, как вращение колес, моргание светодиодами и так далее. Лечится данная проблема предварительной заливкой пустого скетча.
Резюмируя данный обзор, хотелось бы сказать, что хотя данный робот обладает маленьками недостатками, но в целом он оправдывает затраченные на покупку средства и является хорошим полигоном для творчества и экспериментов. Подходит как взрослым, так и детям.