关于双轮平衡车的传感器

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yirenonege|  楼主 | 2011-2-4 17:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
123jj| | 2011-2-5 02:00 | 显示全部楼层
只用一个倾角传感器可不可以获得瞬间角度?

能!

关于用于双轮平衡车,俺没动手做过,但跟在匠人、老X、索伦之眼等网友后面学了点皮毛,以下建议供参考:
1.  倾角传感器一般指单轴加速度传感器,有网友发贴说,用一个倾角传感器SCA60C轻松搞定双轮平衡车。

2.  用一个双轴加速度传感器,搞定双轮平衡车,难度就大许多,曾经有网友发贴说,用一个双轴加速度传感器ADXL203搞定双轮平衡车。

3.  用一个三轴加速度传感器MMA7260,搞定双轮平衡车,难度要比使用双轴加速度传感器再增加N平方倍,也就是说,几乎是不可能的。我们网站的匠人,曾经挑战过,但未修得正果,中外网站上均未看到,有网友自称说,用一个三轴加速度传感器MMA7260,搞定双轮平衡车的发贴纪录。

4.  根据理论分析,如只使用一个廉价的加速度传感器,能让小车站起来,使用单轴的最简单轻松。
使用双轴的,难度增大N倍,网上有坛友宣称搞定。但使用三轴的,难度增大N*N倍,至今未有网友宣称搞定!俺曾经将只使用三轴加速度传感器MMA7260方案,请教过我们网站搞控制类的超级高手highgear老师,这方面应用highgear老师特拿手,经验特足,highgear老师经理论研究后表态,只使用一个廉价的三轴加速度传感器MMA7260,能让小车站起来,几乎是不可能做到的!

5.  如只想让小车站起来,使用单轴方案即可,如想让小车能前进后退,必须使用二轴方案。如想让小车能转弯,二轴方案也无法搞定,必须使用三轴方案。

6. 二姨家的索伦之眼小友,曾经做过两轮平衡小车,写过一篇比较详细的制作经验总结**,在  [侃单片机] 主题:双轮自平衡小车~
LZ可看一下参考之。

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yirenonege|  楼主 | 2011-2-5 20:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 yirenonege 于 2011-2-5 20:21 编辑

2# 123jj  谢谢专家:) ,原来倾角传感器就是加速度触感器啊,陀螺仪看起来没什么用啊,是不是只是起到校正作用,可有可无呢?

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123jj| | 2011-2-6 02:47 | 显示全部楼层
回LS朋友:

俺可不是什么砖家叫兽,请收回~~~ :)   

俺啥也不懂,只是平时喜欢跟在论坛的大虾后面,学会一点皮毛罢了~~~:lol

陀螺仪也是一种加速度传感器啊,只不过是为检测角度的变化(加速度)而设计制造的,学名称作:角加速度传感器,市场上最便宜廉价的型号应该是ENC03。

关于陀螺仪看起来没什么用啊,是不是只是起到校正作用,可有可无呢?
你的回答正好是错误相反的!!!
假如把你这句话,核心关键词改一改,改为 倾角传感器 ,这句话可理解为正确!
倾角传感器看起来没什么用啊,是不是只是起到校正作用,可有可无呢? 。。。。可理解为正确!
如果再细分的细一点,仔细一点,请参照 2楼 第5条, 如果只想让小车站起来,使用单轴方案即一个陀螺仪就能实现!并且效果不差!短时间完全能让小车站起来!可是,如想让小车长时间能站着稳定不动,为解决陀螺仪的漂移问题,加入 倾角传感器 起校正平衡点的漂移,是很容易实现的,当然,通过软件校正,也是一条路。曾经有网友发贴说,只用一个陀螺仪ENC03,就能做到让小车稳定站起来。

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livehu5188| | 2011-2-8 20:38 | 显示全部楼层
庆祝“机器人”落户21ic论坛。奇兵小盆友出任本版主

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robot360| | 2011-2-11 12:31 | 显示全部楼层
国外网友做的两轮自衡车的资料,和segway功能差不多。

http://www.robot360.cn/forum.php ... &extra=page%3D2

希望对做这个的朋友有帮助。

----------------------------------------------------------------------------
www.robot360.cn 中国机器人网

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zjp8683463| | 2011-2-11 15:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 zjp8683463 于 2011-2-11 15:38 编辑

一个陀螺仪可以让小车站着不动,也可以前后跑
2个陀螺仪可以让小车转动
3个陀螺仪可以让小车跑凹凸不平的地面
我已经试验成功2轴,软件没开发到3轴,暂时没加。
角度传感器的稳态性能好,可以用来与陀螺仪做数据融合,减少陀螺仪漂移问题。但靠角度传感器很难做到让小车站起来不动,其动态响应速度太慢了。

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大道至简| | 2011-2-12 13:02 | 显示全部楼层

现在有重力传感器芯片

本帖最后由 大道至简 于 2011-2-12 13:05 编辑

现在有重力传感器芯片,用单片机驱动,可以很方便地得到你在XYZ三轴上的运动信息。吧这些信息加入机械负反馈回路,就可以保持机器的稳定性

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jmx| | 2011-12-5 12:03 | 显示全部楼层
2# 123jj

請問一下前輩,為何單軸的可以三軸的卻不行呢?三軸的不是可以檢測三個方向的加速度值么?我用其中一個方向不是和單軸的一個效果么?
請不吝賜教,非常感謝!

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21icer| | 2011-12-8 09:36 | 显示全部楼层
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Cortex-M0| | 2011-12-8 12:21 | 显示全部楼层
2# 123jj  

請問一下前輩,為何單軸的可以三軸的卻不行呢?三軸的不是可以檢測三個方向的加速度值么?我用其中一個方向不是和單軸的一個效果么?
請不吝賜教,非常感謝! ...
jmx 发表于 2011-12-5 12:03



不是!

理论上,加速度传感器是对一合成后的质点检测,检测其运动的加速度。
但实际上,由于制造工艺的关系,加速度传感器芯片内部做的再小,检测传感器总是有一定的体积,无法做到一个质点。

对单轴来说,由于强制限制了另两个方向的运动检测,只检测一个方向的加速度,所以输出信号较纯,可直接使用。
而对于三轴来说,由于同时检测三个方向的加速度,而检测传感器有一定的体积,不是一个质点,因此,输出信号之间有振动干扰,也就是人们常说的输出噪声比较大,有时甚至大过加速度检测信号本身,因此。需采集大量的数据做平均值,最后的信号才有实用价格,因此,响应速度变得奇慢,无法实时跟踪小车的动态角度变化。

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shijiamoni| | 2012-12-13 14:48 | 显示全部楼层
我这几天正在做平衡车,不是用单轴的,用的是6轴的mpu6050.用加速度和角速度融合滤波,在pid,效果就是能站一会,但不停的走来走去,走的快了就倒
今天偶然看到说用1轴能轻松搞定,用三轴不行,真是这样的吗http:  //  v.youku.com/v_show/id_XNDg2NDQyMjY4.html
这是视频,没权限发链接,把空格去了就能行

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lzyzhh| | 2013-6-27 10:28 | 显示全部楼层
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Imakey| | 2013-11-26 23:34 | 显示全部楼层
mark

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heiker| | 2013-12-3 21:35 | 显示全部楼层
相信 高手在人间

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madanzi| | 2013-12-8 12:58 | 显示全部楼层
123jj 发表于 2011-2-6 02:47
回LS朋友:

俺可不是什么砖家叫兽,请收回~~~   

平时用的陀螺仪是角速度传感器(也有直接是角度的),不是角加速度

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ifreecoding| | 2013-12-10 11:10 | 显示全部楼层
不明白为何3轴的要那么难,3轴加速度传感器就是xyz3轴的加速度都可以分别读取,直接使用一轴不就可以了么,而且加速度传感器也可以测量倾角

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klffnj| | 2014-1-9 11:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 klffnj 于 2014-4-9 14:18 编辑


刚体运动可以分为6个维度(理论力学),物体的移动,在空间里有三个方向,相对于自己质心的运动旋转也有三个方向。合起来就是作为的6轴。
1. 重力传感器,这是标准说法,通俗讲法是加速度计。可以为1-3轴。
2. 陀螺仪 。教科书说法应该是角速度传感器,和旋转关联,也可以有1-3个维度。
如果你上面两个都有,且都是3个轴,那就是6轴。典型的代表是6050, 这个6就是6轴。


实际上,你检测用不到6个轴,那就用1个轴的陀螺+一个轴的重力传感器(也叫倾角计) ,注意别把这个叫2轴加速度度计,实在听得别扭。

如果你只想让小车平衡,只用一个单轴陀螺或者一个单轴加速度计,那是不可能的,或者即使平横了也是暂时的。可靠性不高。必需两个都要。
如果你用6050来实现这个目标,那个叫浪费。。。

机械陀螺在消费电子领域基本没有人用,都是MEMS
单轴陀螺,以前是ENC03 ,日本人的东西,以前是他一统天下,现在变了,



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