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Atto di moto di un'asta

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[1] Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 6 mag 2020, 7:59

Premetto che sto studiando un balancing robot in equilibrio da fermo,
balan.jpg
spento e appoggiato

e mi chiedo a che altezza sia meglio piazzare l'accelerometro (è il quadratino bianco nella foto) affinchè sia disturbato il meno possibile dalle accelerazioni orizzontali dovute alla spinta delle ruote, le quali si manifestano sotto forma di una vibrazione di sottofondo (che peraltro vorrei riuscire ad azzerare).
Schematizzo il problema come un'asta rigida verticale che reca simmetricamente 3 masse puntiformi eguali, assoggettata a un impulso esterno orizzontale applicato alla massa inferiore.
Trascuriamo del tutto la gravità e consideriamo soltanto l'atto di moto iniziale.
Mi viene da dire che il baricentro acquista una quantità di moto pari all'impulso applicato. Facendo quindi riferimento alla massa centrale, lo stesso impulso viene equidistribuito alle due masse estreme. Alla fine il punto dell'asta che rimane immobile sarebbe collocato ad una altezza pari a 5/6 dell'asta.
Non mi sento però assolutamente sicuro del procedimento adottato, il risultato è corretto?
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[2] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 6 mag 2020, 14:38

E' una forma di pendolo inverso?
Io ho provato a simulare
questo e funziona.

Se riesci a darmi l'espressione della fdt, proviamo la dinamica.
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[3] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 6 mag 2020, 15:40

Grazie. Sicuramente l'analisi teorica è interessante, evita false piste e alla fine risulta più rapida, ma personalmente ho seguito un metodo empirico, pur tenendo presenti alcuni elementi della teoria. Mi riprometto di leggere la nota linkata anche se farò molta fatica. Per cercare di rispondere alla tua domanda, quale fdt dovrei procurarmi, quella dell'algoritmo che dalle letture dell'accelerometro e del giroscopio elettronico calcola i duty cycle per i motori (non vi sono encoder), oppure quella meccanica del processo, e quest'ultima cosa deve considerare come variabili di ingresso e di uscita?
Mi trovo nella fase in cui il robot sta in piedi stabilmente, però con una vibrazione continua, e vorrei affinare il tutto.
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[4] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 6 mag 2020, 16:15

Se la variabile da controllare è la posizione dell'asta e non c'è l'encoder,
devi ricavarla dall'accelerometro (e non è facile se il supporto è mobile)-
Come controlli la posizione del supporto?
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[5] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 6 mag 2020, 17:27

Un loop controlla l'inclinazione. Questa viene ricavata dai segnali dell'accelerometro, con un procedimento che cerca di tenere conto della accelerazione eventualmente presente, e poi fusa col segnale del giroscopio elettronico. Insomma abbiamo una misura della inclinazione in milliradianti, che viene confrontata con la inclinazione iniziale supposta bilanciata. Lo scostamento genera il duty cycle per i motori con le classiche azioni PID. Un ulteriore loop cumula le correzioni effettuate nei due sensi e corregge lentamente il riferimento iniziale.
Il tutto funziona ma non è vellutato, sta sempre a vibrare.
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[6] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 6 mag 2020, 21:29

Allora direi che la prima cosa da fare sia stabilizzare il supporto.
Se hai già realizzata la regolazione avrai già fatto delle simulazioni
che, con gli opportuni dati, potrei provare a rifare.
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[7] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 6 mag 2020, 22:13

Per la verità non ho fatto simulazioni. Come dati, per quanto riguarda l'algoritmo ho il programma source in C mentre dati elettromeccanici non ne ho, potrei misurare qualche dimensione o peso e forse fare qualche misura sui motori (che sono delle schifezze). Poi ci sono i giochi della trasmissione, potrebbero determinare la vibrazione di cui parlavo? Un filmato potrei farlo.
Lo schema a blocchi secondo me viene così:

I volt secondo costituiscono una rozza misurazione dello spazio percorso, non avendo encoder.
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[8] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto UtenteGirogiro » 6 mag 2020, 22:53

Immagine
..una cosina del genere non ti terrebbe meglio l' equilibrio...?!
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[9] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 6 mag 2020, 23:00

Ho messo le ruote piccole proprio per evitare questo equivoco.
I vari dispositivi balancing sembrano una esercitazione gratuita, ma intanto hanno già una loro validità commerciale, ed occupano poca superficie. Anche l'uomo, in fondo, sta in equilibrio.
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[10] Re: Atto di moto di un'asta

Messaggioda Foto UtenteGirogiro » 6 mag 2020, 23:29

..io invece ci avevo studiato anche un veicolo elettrico fai da te per un passeggero più basso del mozzo delle ruote.. grandi perché fanno meno attrito volvente!

P.s
..mia nonna se le aveva era un carretto ..ma l' uomo generalmente non ha le ruote :D
..comunque per carità se vuoi imparare per poi fare robot su due piedi...

..però visto che tanto devi controllare una elettronica ..una telecamera che confrontasse gli spostamenti verticali dell' orizzonte.. istante per istante...
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