Wegmessung (Odometrie): Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 15. Juli 2015, 01:07 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung
Mittels Odometrie können sowohl Geschwindigkeit als auch kurzfristige Position des ArduMower ermittelt werden. Dies basiert auf der Zählung der Umdrehungen des linken und rechten Radantriebsmotors (Motor-Encoder erforderlich zur Nutzung der aktuellen Ardumower-Software).
Momentan wird die Odometrie folgendermaßen genutzt:
- Gewährleistung der gleichen Drehzahl bei rechtem und linken Antriebsrad des Ardumower beim Vorwärtsfahren.
Encoder Pinbelegung der Ardumower Motoren aus dem Shop)
The Ardumower has a 2-channel encoder with 5 pulses at one cycle of motor multiplied by gear ratio 1:212, resulting in 1060 encoder ticks per one full tire resolution.
Wiring/pinout of motor encoder connector:
green ---- GND brown ---- VCC blue ---- odometry1 purple ---- odometry2
IMPORTANT: PCB v0.5/1.2 are missing pull-ups! You need to add them yourself:
odometry1 --- 4.7k --- 5v odometry2 --- 4.7k --- 5v
Signal of odometry encoders
Forward: pin1 makes LOW->HIGH transition and pin2 = HIGH Reverse: pin1 makes LOW->HIGH transition and pin2 = LOW
Do-It-Yourself encoders
Circuit
VCC pinArduino +--13 KOhm----+-------Collector Emitter---GND +--380 Ohm------------Anode Kathode---GND
Differential drive
By adding (integrating) Odometry speed, we can calculate distance and heading.
Distance per wheel:
left_cm = ticksLeft / odometryTicksPerCm right_cm = ticksRight / odometryTicksPerCm
Heading:
wheel_theta = (left_cm - right_cm) / odometryWheelBaseCm odometryTheta += wheel_theta
Overall distance:
avg_cm = (left_cm + right_cm) / 2.0 odometryX += avg_cm * sin(odometryTheta) odometryY += avg_cm * cos(odometryTheta)
Ground measurement error
By adding (integrating) Odometry speed, we can calculate distance and heading. However, as we are adding a small error each time (due to not exact physical ground measurement), distance and angle errors are increasing. This can be solved by sensor fusion.
Motor controller (PID)
The speed of the motors is controlled by a software PID controller. You can monitor the quality of the motor speed control via pfodApp (Plot->Motor control):
Video
No video yet (odometry is currently under development)