菜鸟DIY载人平衡车结构的曲折过程

小皮2005 · 发表于 2013-3-17 13:07:07

本帖最后由小皮2005 于 2013-3-17 13:20 编辑

回顾了一下自己之前的载人小车结构照片，看到了整个演化的过程，挺有意思，发出来活跃一下气氛

第一次看到网友DIY载人平衡车的视频，未经调研，拍脑袋就买了两个12寸小自行车的轮子，还找人加工了一个框架，这样固定轮子，想通过链条传动。

后来想框架上还要铺木板，于是就直接征用了家里的菜板，就成了这个样子，仍然想通过链条传动

后来为了进一步简化结构，能够集中精力在论坛中跟大侠们学习小车的控制，就采用了法兰的方式，又买了两个8寸的轮子，电池放在底下电池盒中并用铝条托住，就成了这样：

这是最近一次调整，又买了一块小菜板，将电池固定在小菜板上，再用螺栓固定成两层结构，买了两个小盒将淘来的各个元件/模块用双面胶粘在里面，就成了这样，（几次改动，上面的菜板已经千疮百孔了）

糊了一个纸盒，盖上去，就可以开了。关于转向结构，做了一次没有成功。就买了一根衣柜里面挂衣服的铝合金杆，用合页固定上去（仍然不是很牢固），又买了一个小控制杆，来控制左右方向。

现在小车虽然能走，但还不是很稳定，程序就是rantingting大侠的共享，参数还没有调太明白.....
后面计划，有时间时，再深入学习一下参数的调整，再就是等哪位大侠有PCB时，求来一块空板或文件，来替换我那一堆“电子积木”

lw-seed · 发表于 2013-3-17 13:23:07

果然物尽其用啊！！！

sync765 · 发表于 2013-3-17 15:38:38

很强大，期待完善后的小车

cs1225 · 发表于 2013-3-17 23:09:08

皮皮，厉害

LCRPN · 发表于 2013-3-18 20:10:46

菜板都上了……
楼主加油，最新进展赶快共享啊。

小皮2005 · 发表于 2013-3-19 20:35:01

编辑了一个小视频，本来想加到一楼，但好像不能编辑原帖了，加在这吧

http://v.youku.com/v_show/id_XNTI4NTQzMzk2.html

cs1225 · 发表于 2013-3-19 21:45:59

皮皮，你如何调试pid啊？如何稳定

cs1225 · 发表于 2013-3-19 21:59:58

你用编码器吗？或者用pwm的量

小皮2005 · 发表于 2013-3-20 06:47:48

cs1225 发表于 2013-3-19 21:59
你用编码器吗？或者用pwm的量

没有编码器和PWM的反馈量，只用了PD两个参数，参照zhanglu大侠提供的参数，折算了一下，然后在那附近穷试了几组值，就是现在这个样子。你这两个问题也是我之前反复找人问的，我的体会，用PD让车平衡，能载人没有开始我想象的那么难，那么费理，但再继续优化的话，就可能需要深入理解PlD了，我还在学....

CNC · 发表于 2013-4-1 22:20:59

不错楼主的东西作出来了，也在学习中，也准备做网上开源的，只是进口的电机控制器比较貴要1000多块，是ARDUINO方案，程序及IMU都OK了，只可惜这个方案的电机控制器是串行包的。

沪上静悄悄 · 发表于 2013-4-2 22:43:17

楼主牛逼啊，能介绍一下控制环路的调试方法吗？谢谢

小皮2005 · 发表于 2013-4-3 08:06:36

沪上静悄悄发表于 2013-4-2 22:43
楼主牛逼啊，能介绍一下控制环路的调试方法吗？谢谢

像我在9楼说的，参考別人的参数，穷试了几个值，没有形成明确的经验。之前调试小车时，包含速度和位置环路就没有调成功。现在正在给大车安装测速装置，准备再次尝试环路的调试

沪上静悄悄 · 发表于 2013-4-4 08:47:17

小皮2005 发表于 2013-4-3 08:06
像我在9楼说的，参考別人的参数，穷试了几个值，没有形成明确的经验。之前调试小车时，包含速度和位置环 ...

调试PID头大中，我的方法是先将滤波器输出的值（角度和角速度）反馈值搞出来，其中角度的单位是°，角速度的单位是°/s，PWM的单位是%（占空比），然后PWM=角度*kp+角速度*kd。
看了一些资料，先调kp，将kd设为0，逐渐增大kp，发现小的kp（kp=1，即10°的误差产生10%的占空比）不足以产生反的作用力，小车向一边倒，当kp比较大（kp=8，即10°的误差产生10%的占空比）的时候小车左右倒。但是在kp从1到8的过程中，没有发现别人说的使小车稳定的kp，或者在0位震荡的kp。

凌云逸仙 · 发表于 2013-4-4 11:30:24

俺是小白哦，很想自己做一个，不知道能给点儿建议木

sisia · 发表于 2013-4-4 13:24:57

用什么控制的？

小皮2005 · 发表于 2013-4-4 15:56:50

凌云逸仙发表于 2013-4-4 11:30
俺是小白哦，很想自己做一个，不知道能给点儿建议木

不知道有多白

，无非是单片机控制和小车结构两个方面，单片机和传感器的选择，论坛中有很多种方案，选一个自己比较熟悉的。从小车做起，因为小车便于调试，有了一定的积累后，再转向大车，到那个时候主要就是考虑大车的结构了

小皮2005 · 发表于 2013-4-4 15:57:50

sisia 发表于 2013-4-4 13:24
用什么控制的？

AVR mega16

sisia · 发表于 2013-4-4 16:02:03

小皮2005 发表于 2013-4-4 15:57
AVR mega16

电机是什么电机啊？

小皮2005 · 发表于 2013-4-4 16:35:56

sisia 发表于 2013-4-4 16:02
电机是什么电机啊？

24V 250W减速电机

wallacer · 发表于 2013-4-4 16:58:17

小皮2005 发表于 2013-4-4 16:35
24V 250W减速电机

可以参考下你的pd参数吗？

小皮2005 · 发表于 2013-4-4 18:22:52

wallacer 发表于 2013-4-4 16:58
可以参考下你的pd参数吗？

Kp=28，Kd=2.6，PWM的上限是255

凌云逸仙 · 发表于 2013-4-4 19:38:44

小皮2005 发表于 2013-4-4 15:56
不知道有多白，无非是单片机控制和小车结构两个方面，单片机和传感器的选择，论坛中有很多种方 ...

大概需要什么东西，给介绍一下吧

wallacer · 发表于 2013-4-4 22:38:15

小皮2005 发表于 2013-4-4 18:22
Kp=28，Kd=2.6，PWM的上限是255

我的PWM上限时1000，当我Kp调到100时，也就是十分之一时小车震动特别厉害，不知怎么个情况。

yunshuhualei · 发表于 2013-4-8 16:03:41

支持一下

阿发 · 发表于 2013-4-8 19:26:55

关注！！

x7d8 · 发表于 2013-4-9 11:30:42

wallacer 发表于 2013-4-4 22:38
我的PWM上限时1000，当我Kp调到100时，也就是十分之一时小车震动特别厉害，不知怎么个情况。
...

wallacer 您使用哪个套件做的？车体做了吗

墨水 · 发表于 2013-4-12 17:29:06

皮皮 PCB资料能发给我吗 80636076@qq.com

小皮2005 · 发表于 2013-4-12 21:08:28

墨水发表于 2013-4-12 17:29
皮皮 PCB资料能发给我吗

没有完整的PCB，连对应的原理图都没有。目前是淘来的各种模块用杜邦线连的，AVR最小系统模块，MPU6050模块，5V电源模块等等。一直想画一块PCB，但一直没有整块的时间。

墨水 · 发表于 2013-4-12 21:25:17

能发几张照片给我吗我帮你画 PCB

小皮2005 · 发表于 2013-4-12 22:26:00

墨水发表于 2013-4-12 21:25
能发几张照片给我吗我帮你画 PCB

电路模块的照片吗？明天拍几张特写发给你
我计划将PCB装在一个铝盒中便于安装和散热，等尺寸定下来了才能开工

wallacer · 发表于 2013-4-14 16:14:36

x7d8 发表于 2013-4-9 11:30
wallacer 您使用哪个套件做的？车体做了吗

板子是自己做的，程序参考zhanglu大侠的。

沪上静悄悄 · 发表于 2013-4-20 20:33:48

楼主能给个轮子的淘宝网址吗？谢谢

小皮2005 · 发表于 2013-4-20 20:44:32

沪上静悄悄发表于 2013-4-20 20:33
楼主能给个轮子的淘宝网址吗？谢谢

在用的轮子是在附近小五金店买的，19元一个，不是铝合金的

沪上静悄悄 · 发表于 2013-4-20 20:53:16

小皮2005 发表于 2013-4-20 20:44
在用的轮子是在附近小五金店买的，19元一个，不是铝合金的

哦，问一下你的陀螺仪和加速度计用的是哪款？

wind2100 · 发表于 2013-4-20 20:59:02

那二个电机和轮子加起来多少钱

小皮2005 · 发表于 2013-4-21 06:55:30

沪上静悄悄发表于 2013-4-20 20:53
哦，问一下你的陀螺仪和加速度计用的是哪款？

MPU6050+mega16

小皮2005 · 发表于 2013-4-21 06:59:43

wind2100 发表于 2013-4-20 20:59
那二个电机和轮子加起来多少钱

电机：108x2，加22快递
轮子：19x2，腿儿钱就不算了

wallacer · 发表于 2013-4-21 10:26:04

小皮2005 发表于 2013-3-19 20:35
编辑了一个小视频，本来想加到一楼，但好像不能编辑原帖了，加在这吧

http://v.youku.com/v_show/id_XNTI4 ...

你的PWM频率应该不是很合适，电机异响声太大了！

小皮2005 · 发表于 2013-4-21 10:39:50

wallacer 发表于 2013-4-21 10:26
你的PWM频率应该不是很合适，电机异响声太大了！

没错！现在用的4KHz，是沿用大侠们的代码没改过，我看坛中有人说高于16K就没声了，一直没试过。你用什么频率？频率高了会不会影响电机动力？

liangws201 · 发表于 2013-4-21 11:34:59

LZ，想问一下，轮子怎么跟减速电机链接？？

小皮2005 · 发表于 2013-4-21 11:47:51

liangws201 发表于 2013-4-21 11:34
LZ，想问一下，轮子怎么跟减速电机链接？？

法兰，细看图片能看出来

wallacer · 发表于 2013-4-21 13:45:20

小皮2005 发表于 2013-4-21 10:39
没错！现在用的4KHz，是沿用大侠们的代码没改过，我看坛中有人说高于16K就没声了，一直没试过。你用什么 ...

我用的16K，动力还好，没有什么影响

robin林 · 发表于 2013-4-21 19:56:16

转向控制把自己怎么diy 是用滑动变阻器做的？

eastleader1982 · 发表于 2013-4-22 20:59:36

我做了几块电路板，也参考zl的，楼主需要可以赠送过去，有点小bug，飞下线就行了。断断续续弄的，参数调整很没经验，还需要学习。

墨水 · 发表于 2013-4-22 22:01:42

本帖最后由墨水于 2013-4-22 22:06 编辑

liangws201 发表于 2013-4-21 11:34
LZ，想问一下，轮子怎么跟减速电机链接？？

liangws201 · 发表于 2013-4-22 22:09:20

墨水发表于 2013-4-22 22:01

个人觉得，用链条没有像LZ的减速电机那样连接好啊！就是看不清。

墨水 · 发表于 2013-4-22 22:55:34

liangws201 发表于 2013-4-22 22:09
个人觉得，用链条没有像LZ的减速电机那样连接好啊！就是看不清。

楼主用的是有带减速箱的电机的

小皮2005 · 发表于 2013-4-23 07:18:48

eastleader1982 发表于 2013-4-22 20:59
我做了几块电路板，也参考zl的，楼主需要可以赠送过去，有点小bug，飞下线就行了。断断续续弄的，参数调整 ...

先感谢一下！我上周忍不住也画了一块投出去了，应该明后天能回来，我用的AVR+mpu6050+IR2104驱动，参考了坛中各位大侠的资料，还不知道调试结果如何，能调好就来这上图。
你用的什么方案，传感器也跟zl侠一样的吗？

小皮2005 · 发表于 2013-4-23 09:20:57

robin林发表于 2013-4-21 19:56
转向控制把自己怎么diy 是用滑动变阻器做的？

是的，就是用电位器，然后用片上AD采集电压变化，如果结构上做的好，加上弹簧，就可以实现左右扳动手柄转向......
我把手柄固定死了，然后用了一个小游戏手柄实现转向，原理是一样的。

小皮2005 · 发表于 2013-4-23 09:31:04

liangws201 发表于 2013-4-22 22:09
个人觉得，用链条没有像LZ的减速电机那样连接好啊！就是看不清。

法兰，这个样子的，中间的孔固定电机的轴，四周的孔与轮子固定

liangws201 · 发表于 2013-4-23 09:42:22

小皮2005 发表于 2013-4-23 09:31
法兰，这个样子的，中间的孔固定电机的轴，四周的孔与轮子固定

这个轴板是定做的吧？

小皮2005 · 发表于 2013-4-23 09:51:38

liangws201 发表于 2013-4-23 09:42
这个轴板是定做的吧？

我是淘的，当时店主也只有4个，估计是自己不用的，现在已经下架了。
好像坛中很多网友是定制的

liangws201 · 发表于 2013-4-23 10:27:13

小皮2005 发表于 2013-4-23 09:51
我是淘的，当时店主也只有4个，估计是自己不用的，现在已经下架了。
好像坛中很多网友是定制的 ...

你买有多的吗？我也想搞一个玩下。

eastleader1982 · 发表于 2013-4-23 12:28:04

传感器用的4200d和adxl345

eastleader1982 · 发表于 2013-4-23 12:29:10

其实不用法兰也行，ebike车轮可以直接拧到那个电机的轴上

小皮2005 · 发表于 2013-4-23 13:31:11

liangws201 发表于 2013-4-23 10:27
你买有多的吗？我也想搞一个玩下。

手里只用这2个，没有多余的。

wind2100 · 发表于 2013-4-24 21:51:20

小皮2005 发表于 2013-4-21 06:59
电机：108x2，加22快递
轮子：19x2，腿儿钱就不算了

啊淘宝上买的吗这么便宜呀还不到300块不过没算电池和电路板估计自己DIY 还是要1500的样子吧

wind2100 · 发表于 2013-4-24 21:54:54

能DIY 独轮平衡车不就是买那些轮子电池麻烦壳我最头痛这事儿不好买。

eastleader1982 · 发表于 2013-4-24 22:34:33

和楼主的思路基本一样，向你学习，这个是我的板子，貌似没啥问题，不过参数调整很费劲，没有规律

小皮2005 · 发表于 2013-4-25 00:04:30

wind2100 发表于 2013-4-24 21:51
啊淘宝上买的吗这么便宜呀还不到300块不过没算电池和电路板估计自己DIY 还是要1500的样子吧 ...

电池要220元，电路板刚做了一块。
硬件成本1500，估计还得是没走太多弯路的

小皮2005 · 发表于 2013-4-25 00:08:57

wind2100 发表于 2013-4-24 21:54
能DIY 独轮平衡车不就是买那些轮子电池麻烦壳我最头痛这事儿不好买。

是的，整个过程如果不定制部分部件，都买来凑的确是不容易，我一直刻意回避定制加工，却也买了很多用不上的东西，到头来总体成本反而更高

小皮2005 · 发表于 2013-4-25 00:22:59

本帖最后由小皮2005 于 2013-4-25 12:01 编辑

eastleader1982 发表于 2013-4-24 22:34
和楼主的思路基本一样，向你学习，这个是我的板子，貌似没啥问题，不过参数调整很费劲，没有规律 ...

板子很漂亮！
我的今天刚拿到PCB，迫不及待地焊了一部分，忙中出错，上电接反了，炸了一个7805，大半夜的吓我一跳，后来又烧错了AVR的熔丝，忙活好半天才救回来，到现在刚能点灯。明天继续焊\调，好了就上图。
我那车虽然能走，但参数我也一直没调明白，其间还有网友问我参数调整问题，我实在说不上来

刚焊好，还没调完，先上张图片show一下，8 x 9cm 的板子，有点挤....

eastleader1982 · 发表于 2013-4-25 12:29:12

板子很紧凑！还带遥控的，不错。

qazwsx000521 · 发表于 2013-5-11 20:29:13

小皮2005 联系我吧我改了电机的绕线电机转速快了结构重新搞的以前上过视频

qazwsx000521 · 发表于 2013-5-11 20:31:56

eastleader1982 发表于 2013-4-24 22:34
和楼主的思路基本一样，向你学习，这个是我的板子，貌似没啥问题，不过参数调整很费劲，没有规律 ...

联系我一起搞228838002

am_diy · 发表于 2013-6-14 01:30:22

小皮2005 发表于 2013-3-19 20:35
编辑了一个小视频，本来想加到一楼，但好像不能编辑原帖了，加在这吧

http://v.youku.com/v_show/id_XNTI4 ...

看了视频，效果还是瞒不错的啊！

number007cool · 发表于 2013-6-14 10:02:49

沪上静悄悄发表于 2013-4-4 08:47
调试PID头大中，我的方法是先将滤波器输出的值（角度和角速度）反馈值搞出来，其中角度的单位是°，角速 ...

我也是啊调PID调的蛋疼车子怎么都站不稳

hfgerheh · 发表于 2013-6-18 10:19:34

想节省时间，lz主要买了哪些模块啊

小皮2005 · 发表于 2013-6-18 18:55:04

hfgerheh 发表于 2013-6-18 10:19
想节省时间，lz主要买了哪些模块啊

MPU6050模块，AVR最小系统的模块，5V输出的DC模块（可直接从电池24V），电机驱动模块（BTS7960）
电气上主要就这些吧，后来又画了一块小板替代这些＂电子积木＂，前面应该有图。

hfgerheh · 发表于 2013-6-27 13:36:40

小皮2005 发表于 2013-6-18 18:55
MPU6050模块，AVR最小系统的模块，5V输出的DC模块（可直接从电池24V），电机驱动模块（BTS7960）
电气上 ...

我问了下淘宝店家，bts7960的驱动模块，驱动不了这么功率的电机，lz用的怎么样？

justdomyself · 发表于 2013-6-27 13:54:38

沪上静悄悄发表于 2013-4-4 08:47
调试PID头大中，我的方法是先将滤波器输出的值（角度和角速度）反馈值搞出来，其中角度的单位是°，角速 ...

我也遇到同样的问题无解

不知道你这种状况找到答案没有

小皮2005 · 发表于 2013-6-27 14:00:20

hfgerheh 发表于 2013-6-27 13:36
我问了下淘宝店家，bts7960的驱动模块，驱动不了这么功率的电机，lz用的怎么样？ ...

我当初买的时候也不确定能不能驱动的了250W，问店家也不确定。当时想避开自己做板，就特意买了带散热片的BTS7960模块，回来试试。
调试，在楼下试车等都没什么问题，摸散热片有些热，但似乎还可以接受。但没有长距离奔袭过，后来就自己做板了

songzhe666 · 发表于 2013-6-27 14:05:17

门荷叶，不错

一地夏天 · 发表于 2013-7-9 19:19:25

楼主能提供点资料不？程序啊啥的 1252056856@qq.com谢谢楼主咯

yh1036164041 · 发表于 2013-7-12 14:56:03

pid控制怎么实现的一直搞不懂，还有卡尔曼也是，希望楼主指点一下

小皮2005 · 发表于 2013-7-12 16:54:52

一地夏天发表于 2013-7-9 19:19
楼主能提供点资料不？程序啊啥的谢谢楼主咯

程序就是rantingting大侠的http://www.amobbs.com/thread-5509883-1-1.html，只针对自己的端口定义调整。其实大家的程序都差不多，重要的是吃透一个就行了

小皮2005 · 发表于 2013-7-12 17:20:07

yh1036164041 发表于 2013-7-12 14:56
pid控制怎么实现的一直搞不懂，还有卡尔曼也是，希望楼主指点一下

卡尔曼也不懂，只当成一个函数调用，PlD在程序中以那个公式体现的，至于参数的整定，我也没形成什么经验，只参考别人的参数，再穷试几次

hfgerheh · 发表于 2013-7-13 17:12:21

小皮2005 发表于 2013-7-12 17:20
卡尔曼也不懂，只当成一个函数调用，PlD在程序中以那个公式体现的，至于参数的整定，我也没形成什么经验 ...

轮子直接连接减速器，减速器能承重足够的重力吗？

hfgerheh · 发表于 2013-7-13 17:19:56

eastleader1982 发表于 2013-4-23 12:29
其实不用法兰也行，ebike车轮可以直接拧到那个电机的轴上

ebike车轮？那里有卖？

一地夏天 · 发表于 2013-7-19 17:16:34

LZ 能否共享下资料啊程序PCB等等 3Q3Q 1252056856@qq.com

ym7205 · 发表于 2013-8-5 17:58:15

我也想弄个成品玩玩。

aztv · 发表于 2013-8-27 09:48:40

楼主板子还有多吗？卖一块给我玩玩！

kxjie2006 · 发表于 2013-11-28 14:59:35

还有空板吗

深圳晓辉 · 发表于 2013-11-29 10:37:38

算法可以分享下吗让我等菜鸟学习学习谢谢啦！

yyinfo263 · 发表于 2014-1-28 22:52:54

还在初学阶段呵

枫叶ycc · 发表于 2014-2-17 15:45:19

楼主电机，法兰及轮子在哪买的呀？

枫叶ycc · 发表于 2014-2-17 15:58:26

楼主电机，法兰在哪买的呀？

wgco · 发表于 2014-3-9 22:38:11

楼主电机，法兰在哪买的呀？

到底叫什么才好 · 发表于 2014-5-6 17:05:29

学习了。。。。

林飞飞 · 发表于 2015-6-30 13:50:03

楼主，rantinting大侠代码用的有编码器，你做载人的也用了吗？

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