羞羞平衡車 Shyshy Balancing Robot
暨大是個美麗的校園,但幅員真的很廣大,有天在管院,看到有人在玩兩輪平衡車,站在上面利用身體重心移動。這對於想欣賞風景,又不想動腳的人真的相當方便,因此我們想利用他的原理,DIY一台用PI整合的兩輪平衡車。
材料名稱 | 取得來源 | 價格 |
Raspberry Pi | 課程提供 | Free |
馬達控制板 L298N | 保保學長友情贊助 | Free |
陀螺儀 MPU-6050 | 飆機器人 | $100 |
碳刷馬達(紅頭) * 2 | 保保學長友情贊助 | Free |
四驅車輪子 * 2 | 保保學長友情贊助 | Free |
電池盒 | 將為提供 | Free |
行動電源(供給PI電源) | 展瑩提供 | Free |
杜邦線(公 - 母) * 6 | Moli提供 | Free |
杜邦線(母 - 母) * 4 | Moli提供 |
剛開始我們有的設備是Pi、wifi網卡、tty線。
因為我們做的是會行動的東西,所以勢必最後要擺脫tty線。我們發現有兩種方式可行:
1. 運用wifi網卡ssh進去Pi,在裡面啟動主程式。
2. 在Pi開機時自動啟動python程式。(可google"/etc/rc.local")
一開始我們選擇第一種,因為可以不需要外接螢幕,用自己的筆電也可以開發與測試,希望就這樣一直到期末。
自動連接網路教學:
http://inpega.blogspot.tw/2013/09/blog-post_15.html
但後來只要我們去查一下資料,一段時間沒有理Pi,他就會睡著,然後我們就要再等他回過神來連網路,這會花很多時間。因此最後我們採用連接螢幕開發,實際測試時再把他設定為開機後執行。
sensor運作上
陀螺儀運作方式是每隔一段時間,就可以運算出目前傾斜的角度。
控制馬達的方式是運用Pi腳位輸出的訊號來控制前進或後退。
因此我們運用的方法是,當平衡車處在一個安全的角度範圍內,則不需要動作,當向前傾倒超過某個角度時,要向前推進,把身體拉直,反之向後倒也是這樣的方式,
因此陀螺儀偵測速度不宜太慢,不然會自己倒下來。
而馬達的執行時間如果太短(想做微調的話),則車子會像是在發抖,並不會起到拉直身體的作用。時間太長又會讓車子衝過頭,導致倒向反方向。
所以大部分的時間,以及困難點是在微調「傾斜角度範圍」、「指令執行時間(sleep time)」上。
##可能會遭遇到的嚴重問題
跟插、拔線有關的動作,最好都在沒有通電的狀況下完成。
尤其是跟馬達有關的更要注意。在Pi運作的過程中對線做動作,有可能馬達的電會流到Pi身上,而馬達通常要足夠的電力才推的動,那不一定是Pi能夠負荷的。
我們一開始想做的是飛行器,那需要很大的電輸出,我們習慣性的在Pi還在運作時對線做了動作,導致Pi出了一些問題。
希望我們的體驗,能夠對未來的同學有所幫助
##接線方式
1.陀螺儀配置
基本上陀螺儀上已經很清楚寫好他每個針腳對應的位置。
2.控制板配置
控制板是參考去年BT-7的配線方法