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超声波雷达之360度连续旋转平台——更新中

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楼主
发表于 2011-8-7 20:12 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
超声波雷达之360度连续旋转平台


暑假在家,有机加工条件了,闲来无事又学了点ProE,于是就设计了这个360度连续旋转平台。:em15:

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理论分析================================================================================================


1全方位移动机器人

所谓全方位移动机器人,其实就是装了一堆传感器的小车而已。其中很重要的传感器就是避障传感器,主要有红外传感器和超声波传感器,考虑到抗干扰性和探测距离,还是超声波传感器更胜一筹。


2、装多少避障传感器


小车尺寸如果略大的话,一个避障传感器就无法胜任了。有些小车少则装3个(左前方、正前方、右前方),更有甚者装了一圈。



3、可旋转避障传感器

就装一个传感器,左右旋转进行扫描,想法不错。缺点就是几个方向无法同步探测,实时性不好,所以就得走几步,停下来摇摇头,然后继续走。。。



(引用淘宝某卖家演示视频)

4、360度连续旋转避障传感器

如果可以360度连续旋转的话,只用一个传感器就能对车体进行全方位扫描探测。如果旋转扫描速度够快的话,车就可以边走边探测而无需停下来等待。但有2个问题:
(1)连续朝同一方向旋转,传感器的线会缠绕在转轴上;
(2)连续旋转如何精确定位当前传感器的朝向。
解决方案:
1)可以用导电滑环解决。



2)好像有360度旋转舵机,但据我所知:一种内部用的是多圈电位器,无法持续旋转;另一种貌似就是减速电机,没有位置反馈。所以我的思路是采用步进电机+位置编码器,其中位置编码器可以将步进电机的误差清零并且可以定位,我采用的是自制的简易编码器,由一个定位孔转盘和多个光电对管构成,不同的光电对管对应着不同的方位。

取个名字就叫“超声波雷达”吧,如果用无线模块将数据传到上位机,完全可以编写一个类似雷达的显示界面,呵呵。


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设计与仿真
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360度连续旋转平台采用ProE WF5.0设计完成。



仿真效果如下:





[ 本帖最后由 ly8008csko 于 2012-2-15 15:45 编辑 ]

欢迎继续阅读楼主其他信息

沙发
发表于 2011-8-7 20:43 | 只看该作者
不错,挺给力!
3
发表于 2011-8-7 21:10 | 只看该作者
上次比赛的时候有个车循迹用的摄像头,比这个光电传感器好多了。那个车基本上都是飘逸过弯。。。
4
 楼主| 发表于 2011-8-7 21:28 | 只看该作者

回复 藤椅 nuaakimi 的帖子

恩,要想做得好,摄像头是必不可少的,但只有摄像头是不行的,如果用双目视觉的话估计会好很多。。。:em24:
在飞思卡尔智能车比赛中用摄像头确实不错,用摄像头处理几乎只有黑白之分的跑道还是比较容易的,但在普通环境中想要区分不同的物体实在是复杂的很,而且数据量也很大。。。就说人脸识别吧,复杂度真的非常大。。。
不过可以考虑用三维激光扫描器或者微软的Kinect来代替。

[ 本帖最后由 ly8008csko 于 2011-8-7 21:39 编辑 ]

三维激光扫描器.jpg (7.37 KB, 下载次数: 81)

三维激光扫描器.jpg

Kinect.jpg (28.66 KB, 下载次数: 86)

Kinect.jpg
5
发表于 2011-8-7 23:55 | 只看该作者
来  顶起
6
发表于 2011-8-8 08:47 | 只看该作者
好东西
期待
7
发表于 2011-8-8 19:29 | 只看该作者
今年的全国电子设计大赛可能用到哦
8
发表于 2011-8-8 19:31 | 只看该作者
对了步进电机为啥还要加编码盘啊,怕步进电机转动角度不够精确?
9
发表于 2011-8-8 20:03 | 只看该作者
顶起
10
发表于 2011-8-8 20:44 | 只看该作者
:em26:
11
 楼主| 发表于 2011-8-8 22:29 | 只看该作者

回复 9楼 黑米 的帖子

不是,原因有2个:
1、步进电机有可能丢步造成累计误差,用码盘可以消除,这也就是伺服电机的高贵之处
2、步进电机只能控制转了多少度而不知道当前转轴在哪个位置(角位置),用绝对位置编码器就可以解决这个问题,这里用的是自制的简易位置编码器
12
发表于 2011-8-8 22:47 | 只看该作者

回复 12楼 ly8008csko 的帖子

学习了,
13
发表于 2011-8-28 11:06 | 只看该作者
lZ不要烂尾啊
14
发表于 2011-8-29 03:23 | 只看该作者
不错
15
发表于 2011-9-3 10:58 | 只看该作者
:em26: :em26: :em26:
16
发表于 2011-9-3 23:36 | 只看该作者
看起来很不错
17
发表于 2011-9-4 13:58 | 只看该作者
顶一个,LZ继续啊
18
发表于 2011-12-21 07:39 | 只看该作者
:em26:
19
发表于 2011-12-23 18:35 | 只看该作者
楼主发的那个8个头的传感器不错哦。
冬天确实适合在家玩机器人。
20
发表于 2012-1-1 10:53 | 只看该作者
以前做一项目涉及到这个,略有研究
用编码器浪费了,步进电机+0点位置检测即可
滑环传输信号会产生干扰
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