Szia Bakman, Hp41C!

Köszönöm a segítséget!
Szerencsére csak az akkumulátor volt túlságosan lemerülve.
Ma reggel frissen töltve újrapróbáltam a programot, és működött.
Nagy kő esett le a szívemről!

Üdv.:
ssdroon30

Ezzel nem volt problémám, a többi szervónál is így működik, de most, hogy írod leellenőrzöm.

Szia még egyszer!
Leellenőriztem a PIC portjait oszcilloszkóppal, és meg vannak a vezérlőjelek.
Akkor marad az akku kérdés...

Az XC8 fordító ezt a függvényt unsigned long paraméterrel definiálja. Kérdés, hogy kijön-e a 20ms periódusidő.

Még annyit, hogy az imént teszteltem le a szervo motorokat 4db 1.5V-os galvánelemekkel, és működnek.

Szia!

A program lényege, hogy a vezérléshez szükséges időzítéseket a Portok közvetlen írásával valósítom meg pl.:

void JobbKarBehajlit(int time){
while(time--){
PORTCbits.RC1 = 1;
__delay_ms(0.5);
PORTCbits.RC1 = 0;
__delay_ms(19.5);
}
}

Érdekes, de amikor segítettem a szervóknak pozícióba álllni, akkor el is indultak a megfelelő irányba, de utána pl.: kar felemelésnél csak egy pillanatig tartotta a pozícióját.
KB 1 hónapja töltöttem az akkukat. Megpróbálom feltölteni, és meglátom. A PIC portját megvizsgálom oszcilloszkóppal.
Köszönöm a gyors választ!

ssdroon30

Próbáltad cserélgetni a motorokat a különböző, működő és nem működő, kimenetek között? Honnan van a PIC programja? Oszcilloszkóppal/logikai analizátorral ellenőrizet a kimeneteket? A PIC hogyan/honnan/miből állítja elő a motoroknak szükséges jeleket?

Hibalehetőség van bőven.

Sziasztok!
Van egy félhumanoid robot projektem. PIC18LF4550-el vezérlem a szervó motrokat. Sajnos nem tudom miért a szervó motorok közül négy nem akar működni, de a többi hiba nélkül működik. Elvileg a jó portokra kötöttem, és a programja is a megfelelő portokat kezeli, mégsem történik semmi.
Az RA4 és RA5-ös portokon van két szervó, amik nem működnek, de az RA0-tól RA3-ig minden szervó a rendeltetésének megfelelően működik. A Másik két szervó ami nem működik az a RE1-en és RC1-en vannak. Felmerült bennem, hogy átkötöm a kérdéses szervókat a PORTB-re, de nem tudom lenne ennek eredménye. Létezik, hogy van egy limit amit a pic tud kezelni? A robotban 13 szervó motor van, ebből 4 nem működik. Esetleg a PORTE-nek van valami speciális beállítása, bár a PE0-n lévő szervó motor szintén működik. A 4 szervó, ami nem működik azok FR5113M dupplakaros szervó.
Van ötletetek?
Segítségeteket előre is köszönöm!
Üdv.:
ssdroon30

Innen vettem en is az alapötletet: Bővebben: Link Rögtön a második bekezdes.
Csak áttettem fenyre a gondolatmenetet, mert azt gondolom ekkora meretekben könnyebb használni.

lazarbibi/technikatörténet alatt van egy nagyon jó cikksorozat az Elektronikus navigáció története címekkel.
Ekkora távolságon már számolni kell a hangsebesség hőfokfüggésével (is).

Magam részéről nem vettem részt a versenyben, a helyszínen sem voltam, csak a közvetítést követtem, illetve csak kíváncsiságból gondoltam végig, hogy hogyan oldanám meg, és ezért jutott eszembe.
Ahogy emlékszem, Fourier szűréssel gondoltam a frekvenciákat szétválasztani. Ahhoz hogy ez hatékony legyen, kb. 2msec ideig kell ennek tartania (600Hz-es különbséggel voltak a frekvenciák), azaz egy-egy irányba (szögtartományba)ennyi ideig kell nézni. Ha 1 sec alatt "nézünk körbe", akkor elvileg jobb mint 1°-os lenne a felbontás, de oda ez nem feltétlenül kellett volna.
Ha nagyobb a frekvenciakülönbség, akkor lényegesen rövidebb idő is elég a hatékony szűréshez.
A mintavételeznek nem kellett volna túl nagynak lennie, kb. 50ksmpl már elég lehetett volna.
A kivitelezésre olyan ötletem volt még, hogy nem a fotószenzort forgattam volna, hanem egy tükröt fölötte.

Utólag én is átgondoltam az időket...
Egy 3 m-es szobából kiindulva:
- A robot az adóval szemközti falnál van (most egy pillanatra feledkezzünk el az átlóról...), a hang ideje 10ms.
- A robot az adó mellett van, a szemközti falról jövő visszhang ideje 20ms.
-> Két adó közötti idő legalább 25ms legyen.
A három adó + szünet -> 0.1s-onként lehet mérni a pozíciót.
16 bites számlálóval és 500kHz-es időalappal 130ms-ig tudunk mérni (ebbe belefér egy 4. adó is...) 2us-os, vagyis kb. 0.7mm-es felbontással.

Én kihagynám a hangkártyát... Ahhoz számítógép kell (laptop, PI, stb...) .
Helyette:
- Egy erősítő, ami csak az ultrahang tartományban működik és a mikrofon jelét felerősíti.
- Egy komparátor az erősítő kimenetén, ami detektálja a jel felfutó élét.
- A pilotjel mutatja a 0 időpontot, ekkor elindul egy számláló (0-ról)
- Az első időablakban (25-40ms) beérkezett első impulzusra letároljuk a számláló értékét: "A"
- A második időablakban (50-65ms) beérkezett első impulzusra letároljuk a számláló értékét: "B"
- A harmadik időablakban (75-90ms) beérkezett első impulzusra letároljuk a számláló értékét: "C"
- A negyedi időablakban, ha van olyan (100-115ms) beérkezett első impulzusra letároljuk a számláló értékét: "D"

Nagyobb szoba esetén természetesen az időket arányosan növelni kell.

Igen, pontosan ez volt ebben a versenyben. Én is ezért rágtam végig már ilyen részletességgel, hogy milyen gyorsan foroghat a vevő, hogy meg tudjuk különböztetni a frekvenciákat és stb...
Amit tudni érdemes, hogy a verseny résztvevői közül olyan sokan jelezték a szervezőnek, hogy nem tudnak működő megoldást csinálni, hogy végül inkább a plafonon elhelyezett kamera alapján is lehetett tájékozódni. Mivel ezt sokkal egyszerűbb volt megvalósítani, ezért tudommal senki nem használta az infra forrásokat végül.

Hasonlót javasoltam én is, szerintem is működhet. De az ördög mindig a részletekben rejlik, lehetnek benne buktatók azért.
Lényegében elvében ez is Time of Flight, mint a GPS, csak mivel hangról van szó és nem rádiójelről vagy fényről, ezért más nagyságrendben kell az időt pontosan mérni. Hogy mik a számok? Egy 3m-es szobát kb 0.01s alatt szel át a hang, 1mm-nek 2.9us felel meg. 44000-es mintavétellel (standard hangkártya) számolva 1 minta ideje alatt 7mm-t tesz meg a hang.

Én örülök, ha a posztoló megvalósítja és beszámol az eredményeiről, de én ha egyetlen szobában akarnék egy robotot irányítani, akkor tuti hogy kamerás megoldással indulnék el, mert sokkal egyszerűbbnek tűnik, gyorsabban lehet eredményre jutni.

Egy ötlet, nem próbáltam ki!!!
Elhelyezel 3 db adót, amik egymás után kiadnak egy-egy hang-impulzust, konkrétan kattanást, vagy csippanást. A robotban van egy mikrofon, ami ezeket a kattanásokat észleli.
Természetesen kell egy referencia-pont, amitől kezdve mérni kell az időt, ez lehet egy rádiójel vagy fényimpulzus.
Pl. 4 ms-onként jön a rádiójel. Ezt az értéket alaposan át kell gondolni, a 4ms-ot csak a szemléltetés kedvéért írtam! Ez után 1ms-mal jön az első adó kattanása, 2ms múlva a másodiké, 3ms múlva a harmadiké. A robot érzékeli a kattanásokat mondjuk 1.1ms, 2.4ms és 3.6ms időpontokban. Akkor tudja, hogy a hang az elsőtől 0.1ms, a másodiktól 0.4ms, a harmadiktól 0.6ms alatt ért oda. A hang terjedési sebességével ki lehet számolni a távolságokat az egyes adóktól. A többi már matematika...
- Természetesen a terem méretétől függ, hogy mekkora a lehetséges maximális úthossz, vagyis a késleltetés, amikor valamelyik adótól a lehető legmesszebb van a robot. A példában szereplő 1ms-os lépésközt ehhez kell igazítani: Az előző impulzus biztosan megérkezzen és a visszhangok is lecsengjenek, mielőtt a következő adó megszólalna.
- A csipogás vagy kattogás eléggé zavaró lehet, ezért mindenképpen az ultrahang tartományban kellene dolgozni. Ha van kutya, macska vagy egyéb állat (pl. denevér ) a helyiségben, akkor az komoly probléma lehet, mert hallják és szenvedhetnek tőle! (Viszont talán a szúnyogok is elmenekülnek onnan... )
- Természetesen a megfelelő frekvencián érzékenynek kell lennie a mikrofonnak, és irányfüggetlennek.
- A falak, a teremben lévő tárgyak, és a robot is visszaverődéseket fog okozni! De mindenképpen az első impulzus éle lesz a mérvadó, mert mindig a direkt hullám érkezik a rövidebb úton, a visszaverődések útja hosszabb. Kivéve, ha takarásban van a robot és a direkt impulzus nem éri el.
- Gyakorlatilag korlátlan számú robot működhet egymástól függetlenül, mert mindegyik a saját pozícióját határozza meg, nem kell egy központból lekérdeznie.
- Jelfeldolgozás, zajszűrés lehet analóg, az időmérésre pedig a legegyszerűbb uC is megfelelő (30 éve digitális számlálókkal oldottam volna meg... ).
- A pontosságát az időmérés felbontása adja leginkább. Ha szabad téren is használnád, akkor a páratartalom, a levegő hőmérséklete és a szél iránya és mértéke is beleszólhat. Az irány vagy szögmérésen alapuló módszerekkel szemben a pontosság kevésbé változik az adott adótól való távolsággal, mert nincs nyaláb, aminek a széttartását figyelembe kell venni.
- Ha van egy 4. adó, azzal javítani lehet a pontosságot.

Mielőtt bárki azt mondaná, hogy az 1ms túl sok / túl kevés: Csak az elv szemléltetésére, hasraütésre írtam ezt az értéket!

Az a bajom a kamerákkal, hogy egyfelől szoftver kell hozzá ami kezeli a képet, ehhez egy pc jellegű számítógép (most már ugye egy rpi is akár), fel kell mászni a plafonra a telepítéshez, és központi vezérlő kell ami összefogja az egész rendszert. Ehhez képest ha működik a gondolatmenet, akkor elég kitenni pár bólyát, és máris tetszőleges számú független entitás tudja használni.

szerk:

Idézet:
„intenzitásból matekozták ki az irányt.”

Felmerült itt is a gondolat fentebb, csak a lassúsága illetve a pontatlansága miatt elvetettük ezt a megoldást.

Szia!
Nem biztos, hogy jól értem az elképzelésedet, de nagyon emlékeztet a 2011-es Magyarok a Marson versen pályán lehetséges egyik pozicionálási megoldásra. Bővebben: Link
Ott infra fények voltak, amiket különböző frekvenciákkal moduláltak. Lehetett ott is léptetőmotorral forgatni a vevőt, hogy tudd az irányt, de sokan fix vevőket használtak, és az intenzitásból matekozták ki az irányt. Létezik olyan kamera megoldás, ami egy síkban képezi le a helységet (Omnidirectional camera), és azzal még egyszerűbben meg tudod határozni a pozíciódat különféle színek vagy moduláció használatával.

Léptető motorral sincs gond, microstep is használható. Az a4988 is tud x16-ot, folyamatos forgás mellett eléggé stabil volt amikor próbáltam. Tehát már tizedfokon belül vagyunk ami a pásztázást illeti. A lézertől nem kell félni, ekkora teljesítmény mellett nem okoz bajt. Mondjuk én lezerpointer használatával gondoltam megoldani (ezt nem írtam).
Akkor ez a része már megvan. Kell egy áram generátoros meghajtó fokozat a lézernek, amit modulálunk a MHz-es vivővel. Ez készen megtalálható a neten. Akkor nézzük a szűrőt!

Ha egy függőleges lézer csík van, akkor valóban csak egy szűk sávban érzékeli a vevő. Ekkor is számolni kell azzal, hogy ameddig látja az adót, azalatt lemenjen n db periódus a jelből, amit már érzékel a vevő, illetve az esetleges visszaverődő jelekkel is. Léptetőmotorral hajtva még az is baj lehet, hogy nem egyenletesen forog az adó, és "átugorja" a vevőt, legalábbis nagyon rövid ideig világít rá.
(Plusz lézer esetén arra is vigyázni kell, hogy ne nézzünk bele közvetlenül...)
Szerintem a nagyobb frekvenciáktól nem kell félni, semmivel nem bonyolultabb, csak más értékű alkatrészek kellenek a szűrőbe. Szkóp szerintem mindenképpen fog kelleni, de ha van egy 10MHz szkópod például, akkor 1MHz-ig felviheted a modulációt, azt még meg tudod figyelni szkópon simán. Az elektro-optikai alkatrészeknek ennyi meg sem szokott kottyanni (lásd adatlap). És az már százszor gyorsabb, mint a 10KHz, annyival pontosabbat lehet mérni vele annyival gyorsabban! Mondom ezt úgy, hogy sosem csináltam ilyet

Úgy érted, hogy te is ezen dolgozol? Érdekes téma. Elkezdtem nézni, de eddig nem jött át, hogy hogy lehetne szobában működő robothoz használni. Tudsz valami konkrétat tanácsolni?

Na megtaláltam hogy mire nem valaszoltam! A vevőn tudunk olyan optikát alkalmazni ami minden irányból érzékel, az nem kellene hogy gondot okozzon.

Megnéztem, de számomra nem jött le hogy melyik része az amit fel tudnék használni! Azok a technológiák amikről szó volt elemenként szobányi méretűek (volt szerencsém egy kis időt foglalkozni BTS állomás részeivel). Itt meg tenyérnyi méretek vannak, és persze ehhez üres zseb társul

Engem a címben szereplő 5G riasztott el tőle, házilag gondoltam kivitelezni. De most már megnézem

Szerintem a szerkesztést már nem láttad, módosítottam picit az elképzelést. Ha mezei led helyett lézert használunk, akkor nincs gond az iránykarakterisztikával, nem kell maximumot keresni. Ahogy eltalálja már triggerel is. Amúgy ha teszünk elé egy kis hengeres lencsét, akkor nem pontban lövi, hanem egy függőleges vonallal pásztáz. Így biztosan eltalálja a robotot.
Ha jó értem, akkor a frekvenciát megfelelően megválasztva mondjuk 10kHz, 12, és 15kHz már jó lehet? Azért maradnék az alacsonyabb frekvenciákon, mert a kivitelezés egyszerűbbnek tűnik az én abszolút hozzá nem értésem mellett. Eddig csak digitálisan működtem, ez az első tapogatódzó lépésem az analóg világba. A szűrést analóg módon képzeltem.

Nézzétek már meg azt az előadást ami linkeltem, bár angolul van és majdnem fél órás, de nagyon hasznos.

Gondolkodtam rajta közben. Jól értem?

* az adó forog, van egy iránykarakterisztikája, és a vevőn azt próbálod érzékelni, hogy mikor a legerősebb a jel?
* csak 2d helyzetet tervezel megállapítani, mert a robot a padlón mozog például egy síkban?

A problémák:

* A vevőnek is lesz egy iránykarakterisztikája természetesen. Ez nem probléma, ha nem mozog (nem forog) a mérés alatt.
* Azért is probléma a vevő iránykaraktersztikája, mert a kapható optikai érzékelők (pl infravörösek) eléggé szűk iránykarakterisztikájúak, ezért a vevőre egy csomót fel kell tenni minden irányba és meg kell oldani, hogy a jelük összeegződjön. Lehet olyat is csinálni, hogy a vevő forog, az adók pedig fixek.
* Az adók egymást zavarják: meg kell állapítani a rezonátor paramétereit. Ha a rezonátor szűk frekvenciára szelektív, akkor sok periódus kell neki amire "felveszi a jelet". A maximum mérés akkor lesz pontos, ha az adó (vagy a vevő) lassan forog. Ha nem kellően szűk a frekvencia amire rezonál a vevő, akkor a többi jel erősebben beleszól, és amiatt lesz pontatlan a mérés. "FFT window" keresőszóra érdemes rákeresni. Nagyjából a határozatlansági reláció matekja érvényes itt is, hogy az időt és a helyet (a maximum mérésének idejét és a jel frekvenciáját) egyszerre nem lehet lokalizálni, és ebből következően hosszú idejű mérés kell ahhoz, hogy pontosan meg tudjuk határozni a maximum értéket, tehát lassan kell forogni az adónak (vevőnek) ahhoz, hogy pontosat tudjunk mérni. Ökölszabályként, ha belegondolsz a pontossági követelményed által előírt ablakban, tehát mondjuk az adó 1 fokos elfordulásán belül több maximuma kell hogy legyen a periodikus jelnek ahhoz, hogy pontosan megállapítható legyen a maxumum helye úgy, hogy közben elkülönítjuk a jelet a többi jeltől is. (a biztos elkülönítéshez nagyjából az kell, hogy annyi periódus alatt amit mérünk a kellő pontosságú ablakban az eltérő frekvenciájú jelből fél periódusnyival több legyen a vizsgált időablakban)

Példa: 10kHz a jel, ezen mérünk maximumot, és 1/s alatt forog körbe, akkor 1 fok elfordulás alatt 27.778 periódus van (10000/360). Ha mondjuk digitálisan 27 periódust összegzünk, és ennek az összegnek keressük a maximumát, akkor az működhet. Ezen idő alatt a 10100Hz-es jelből 28.05 periódus van. Tehát ez az összegző ablak alig tudja elkülöníteni ezeket a vivő frekvenciákat ennyi idő alatt. De a 11kHz-t már simán elkülöníti ugyanez. Arra is vigyázni kell, hogy lehetnek rezonáns frekvenciák is, ha megvan a vevő megvalósítása, akkor olyan frekiket kell választani, amik nem rezonálnak egymással.

Ha 1 fokos pontossággal meg tudjuk állapítani az adó irányát, az még mindig nagyságrendileg az adótól 2m távolságra nagyságrendileg csak 3cm pontosság, messzebbről meg még gyengébb.

A kilohertzes értékekkel az a baj, hogy nagyon hosszú mérés jön ki, vagy nagyon nagy pontatlanság, a centi megközelítéséhez szerintem sok másodperces körbeforgási idő lesz szükséges. Tehát folyamatosan mozgó robothoz nem lesz elég jó. Emiatt ha ilyen rendszert építenék, akkor a jeladók frekvenciáját addig növelném ameddig csak lehetséges (az adó és a vevő alkatrészei amit csak megengednek), ezzel a rendszer inherens hibája csökken. De ha megengedhető, hogy hosszabb a mérés ideje, akkor teljesen jó, lassan forgatnám az adókat (vagy a vevőt), és jó hosszú összegző ablakokkal csinálnám meg a rezonátort (akár digitálisan, akár analóg módon), tehát szűk frekvenciára rezonáló módon.

További kérdések:

* A szűrést analóg oldanád meg, vagy pedig digitálisan számolva?

Sokkal egyszerűbb a dolog!
Tegyük fel hogy a munkaterület egy szoba, aminek jól definiált fix pontjai vannak. Ezek nem kell hogy a sarkokban legyenek, de most így egyszerűbb. Tehát elhelyezünk három tornyot, amik egyedi frekvencián kereső jelet sugároznak maguk köré. Fix sebességgel forognak, és az északi ponton egy egyedi megkülönböztető jelet is kiadnak. Eszközünk amikor ezeket veszi, akkor tárolja a hozzájuk tartozó időpontot.
Namost az eszközünk ahol éppen van, észreveszi hogy eltalálta egy keresősugár. Tudja hogy melyik volt az, mert a frekvenciából ez ismert. Továbbá azt is tudja hogy milyen pozícióban állt a kereső tányér, mert rögzítette az északi állást, az azóta eltelt időből kiszámolta hogy hány fokon áll. Tehát a virtuális térképen rajta vagyunk egy vonalon. Ugyanez a másik kettővel is. Két torony nem elég, mert ha egy vonalban vannak akkor nem működik (nem használunk TOF-ot).
És ennyi. Szerintem ennél egyszerűbbet nem lehet összerakni a kívánatos paraméterek mellett.
A szögfelbontás miatt célszerű egy léptetőmotoros forgató mechanizmus a tornyokba, így 360 fokban tud sugározni. Itt ez a felbontás lesz a gyenge láncszem, valamint a sugárzó ledek nyitási szöge. Vagy akkor már lehet lézerdióda is, és akkor kb a fokonkénti szkennelés valóban elérhető. Ha sarkokba tesszük a tornyokat, akkor elég nekik a 90 fokos eltérítés is.

szerk:
Sőt, ha már van egy jól működő szűrőnk, akkor a jelre rá lehet tenni a aktuális elfordulás szögét is, tehát nincs szükség az északi megkülönböztető jelre sem, mert maga a szkennelő sugár tartalmazza ezt az információt. Esetleg. Ez már a B terv, lehet hogy vannak nehézségei, ezt még nem gondoltam át.

Nem teljesen világos nekem, hogy hogyan működne ez, amit írsz. Pedig érdekel, én is szoktam ilyeneken gondolkodni. Le tudod írni kicsit pontosabban?

Az egyik megoldás lehet, hogy kamerákkal nézed az adott területet, amin felismersz valami jelet, ami a roboton van. Elvben már egy nézőpontból nézve is számolható a pozíció és az orientáció is, de akkor még nagyon nagy lesz a távolság és az orientáció mérés hibája.

Több nézőpontból nézve a teljes 3D pozíció pontosítható. Az orientáció hibáját pedig úgy lehet csökkenteni, ha több marker van egymástól távolabb a roboton.

Az elérhető pontosság nagyjából 1 pixel mérete lesz, az elérhető kamerák felbontásából lehet becsülni, hogy mennyi lesz ez.

A rádiós time of flight alapú megoldásokat (amilyen a GPS is) szerintem házilag nehéz kivitelezni, és még nehezebb cm felbontásig elmenni velük.

Elképzelhetőnek tartom, hogy egy akusztikus megoldás is működhetne: valami jól felismerhető és fázisban lokalizálható mérőjelet küldünk fix pozíciókból, amit a járműben lévő vevő vesz, és a fáziseltolódás alapján számolja a saját helyét olyan matekkal mint a GPS. Kiegészíthető azzal, hogy az idő órajelet rádión küldjük át, akkor könnyebb talán a tér-matek. Szerintem a nehézséget a visszaverődések fogják jelenteni, a visszavert jel elkülönítése a direkt jeltől. Egy ilyet én is régóta szeretnék csinálni, de mint sokminden másnak, ennek sem álltam még neki. El lehet kezdeni tisztán szoftveresen két PC-n: egyik kiad egy mérőjelet, a másikon pedig az a feladat, hogy nagyon pontosan bemérd, hogy mikor szól a mérőjel. Kellően hosszú mérőjellel szerintem 1 minta alá is le lehet vinni a mérés pontosságát, amiből (340m/s) / (44000minta/s) = 7.7mm/minta számítás szerint nagyjából 1cm pontosság elérhető lehet. Léteznek nagyobb időbeli felbontású hangkártyák is, azokkal talán még jobb felbontást is lehet csinálni. De ez mind elmélet, nem próbáltam még ilyet csinálni

Dolgozunk rajta.

Tovább gondoltam. Igazából felesleges vele a cécó. A szoba kijelölt pontjain elhelyezek pár forgó adótornyot, ami fix frekvencián modulált fénnyel pásztáz. amikor a a nulla ponton van, akkor küld egy extra jelet is, hogy tudjuk az irányát. Ezekkel már ki lehet háromszögelni a pozíciót.

Így viszont akkor más kérdésem van. Milyen szűrőt tegyek az érzékelőre, hogy stabilan el tudja különíteni egymástól a három fényforrás jelét? Csak ex-has: pár kHz-el gondoltam modulálni az adókat, és egymástól néhány 100Hz különbséggel. Hogy lenne ez gazdaságos? Minél kevesebb alkatrész, minél egyszerűbb, minél olcsóbb, és persze minél szelektívebb, jobb -- ezt így együtt