前面有有講到無人機編隊控制的一些通信方式和控制算法:
在上篇文章中,有些朋友想直接了解技術(shù)方案,當(dāng)然不是不行,只是我想表明的觀點是,也可能是我讀研養(yǎng)成的習(xí)慣:
在做任何事情研究之前,都想著要去查閱前人做過的研究,分析其優(yōu)缺點,而不是憑空憑借自己僅有的一些技術(shù)經(jīng)驗就去實施開展某個項目,前人趟過的坑或得出的經(jīng)驗需要借鑒。
回到正題,關(guān)于群體智能,牽扯到方方面面。其智能型可以由不同的載體去體現(xiàn),無非就是
海 陸 空 三者。
由于“天上飛”牽扯多方面,本文先從“地上爬”的講起。
上次也有一篇關(guān)于 群體智能 的文章,沒有看的朋友可以點擊:
在視頻中的群體智能系統(tǒng)中,個體數(shù)量是9個。
整個系統(tǒng)由三部分組成:個體、系統(tǒng)通信、控制臺。
在設(shè)計群體系統(tǒng)中的個體時,需要以下三點作為其個體設(shè)計的依據(jù):
1、自主決策:
集群機器人自主成型過程中,個體間需要大量的通訊、運算、決策,如何選取一款大內(nèi)存、高主頻、低功耗的控制單元是設(shè)計機器人個體首要所在;
2、全向運動:
考慮集群系統(tǒng)初始狀態(tài)下個體的隨機性,機器人可能朝向任何方向移動,因此機器人具有全向運動能力是必不可少的;
3、局部通信:
集群機器人顯著特點之一是系統(tǒng)的分布式、無中心控制。
機器人個體只能通過與鄰域內(nèi)機器人局部通信才能獲取自身的坐標(biāo)、位置、運行狀態(tài)等信息。
因此選擇合適的通信模塊以建立穩(wěn)健的通行網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)自主成型任務(wù)的核心環(huán)節(jié);
在個體設(shè)計中,需要保證的首要先決條件就是:
盡可能的小。
只有個體的體積小,才能將群體中的個體數(shù)量做上去。
本次設(shè)計的個體,采用三輪全向移動式,選取了N20電機。
▲ 圖2 個體正面
▲ 圖3 個體反面
在個體中,移動控制部分其控制硬件采用STM32F103C8T6,為了保證拆卸以及維修方便,采用了模塊化設(shè)計。
并未采用集成化。
有待后續(xù)優(yōu)化。
車體采用亞克力切割的方式進(jìn)行搭建,車輪為60mm大小的全向輪,能實現(xiàn)全向移動。
在調(diào)節(jié)小車移動控制部分,在運動過程中出現(xiàn)偏差是在所難免的,所以就
需要有基于反饋的閉環(huán)自動調(diào)節(jié)單元,也就是說需要有相應(yīng)的傳感器配合一定的控制算法實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
從圖3可以看出,在電機上安裝了測速部分,采用霍爾編碼器對其編碼測速。
霍爾編碼器是由霍爾碼盤和霍爾元件組成,霍爾碼盤是在一定直徑的圓板上等分地布置有不同的磁極。
霍爾碼盤與電動機同軸,電機旋轉(zhuǎn)時,霍爾元件檢測出若干脈沖信號,為判斷轉(zhuǎn)向,一般輸出兩組存在一定相位的方波差。
單一傳感器的數(shù)據(jù)并非真實可靠,為了更加科學(xué)的矯正其機器人移動姿態(tài)。還添加了MPU6050對其進(jìn)行姿態(tài)矯正。
多個閉環(huán)系統(tǒng),可以達(dá)到較為穩(wěn)妥的移動效果。
▲ 圖4 方向P調(diào)節(jié)原理圖
▲ 圖5 速度PI調(diào)節(jié)原理圖
關(guān)于個體設(shè)計部分,大概介紹到這里,篇幅有限,寫多了反而沒幾個人能堅持看完,后面將繼續(xù)更新關(guān)于
上層決策、控制臺
等
文章。
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