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Linienverfolgung mit dem NIBO2 - Roboter
15.01.2014, 02:53 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 11.02.2014 21:04 von Georg.)
Beitrag #1
Linienverfolgung mit dem NIBO2 - Roboter
Hallo,
für den NIBO2-Roboterbausatz der Firma Nicai Systems gibt es seit kurzem eine Arduino - Library, die ich bei diesem Linienverfolgungs - Projekt einsetze.
Der NIBO2 ist mit zwei eigenen Liniensensoren bestückt, die ich aber bei meinem Projekt nicht benutzte.

Unterhalb des NIBO2 habe ich zur Linienerkennung zusätzlich eine Platine bestückt mit drei Pololu QTR-8 Platinen und einem Atmega328P angebracht. Es kann jeweils immer nur eine der drei QTR-8 - Platinen gemessen werden.

Die QTR-8 - Platine ist mit 8 Sensoren bestückt, die gleichzeitig das vom Boden reflektierte Licht erfassen.

Für die QTR-8 Sensoren existiert eine Arduino - Library, die ich für mein Projekt geringfügig modifiziert habe. Mit dem Atmega328P werden ca. 20 QTR-8-Messungen / Sekunde durchgeführt. Die Übertragung der Sensordaten zum Atmega128 des NIBO2 erfolgt über die UART0 mit 115200 Baud.

Die drei QTR-8-Platinen sind in einem unterschiedlichen Abstand parallel vor der Antriebsachse in Fahrtrichtung angebracht. Bei der achsennahen QTR-8 Platine wird die Linie in einem Öffnungswinkel von +-45 Grad bezogen auf die Mittelachse des NIBO2 erfasst. Bei den beiden weiter entfernten QTR-8 Platinen ist der Öffnungswinkel geringer, aber man hat mehr Zeit auf kurvenförmige Linien zu reagieren.

Für jeden Sensor habe ich das optimale Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Antriebsräder wie folgt berechnet:
Zuerst dreht sich der NIBO2 auf der Stelle in Richtung des Sensors, indem beide Antriebsräder entgegengesetzt mit gleicher Geschwindigkeit drehen. Danach fährt der NIBO2 in Richtung des Sensors, sodass sich danach die Linie, die vorher unter dem Sensor lag, sich jetzt genau unter der Mitte der Antriebsachse befindet. Beide Strecken werden für das linke und rechte Rad addiert. Das Geschwindigkeitsverhältnis ist proportional zu den beiden Strecken.

Somit ist kein PID-Regler erforderlich.
Georg

Inzwischen habe ich auch eine Programmversion unter Verwendung der Arduino PID - Library erstellt. Die PD - Regelung arbeitet besser, als meine obige Version.
Georg
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