基于arduino的自平衡车

johnsonzzd

控制器：arduino uno
传感器：角加速度用BMA 180，角速度用ITG 3205，位移用电机12线正交编码器
算法：角度测量用卡尔曼滤波融合，控制用全状态反馈
动力：两个直流减速电机，电压12v 功率17w 速比64 速度120rpm。MC33886驱动。4s锂电池组。
无线通讯：3个XBEE无线模块分别在小车、Wii手柄遥控模块、PC检测模块上。













简化的kalman滤波，copy老外的：http://arduino.cc/forum/index.php/topic,8871.0.html

1. float kalmanCalculate(float newAngle, float newRate,int looptime)
   
2. {
   
3.   newAngle=newAngle/10;
   
4.   newRate=newRate/10;
   
5.   float dt = float(looptime)/1000;
   
6.   x_angle += dt * (newRate - x_bias);
   
7.   P_00+=(- dt * (P_10 + P_01) + Q_angle * dt);
   
8.   P_01+=( - dt * P_11);
   
9.   P_10+=(- dt * P_11);
   
10.   P_11+=(+ Q_gyro * dt);
    
11. 
    
12.   y1 = newAngle - x_angle;           //测量值与预测值之差
    
13.   S = P_00 + R_angle;               //预测误差与测量误差之和
    
14.   K_0 = P_00 / S;                   //角度测量的卡尔曼增益
    
15.   K_1 = P_10 / S;                   //
    
16. 
    
17.   x_angle+=K_0 * y1;
    
18.   x_bias +=K_1 * y1;
    
19.   P_00-=K_0 * P_00;               //角度的预测误差更新
    
20.   P_01-=K_0 * P_01;
    
21.   P_10-=K_1 * P_00;
    
22.   P_11-=K_1 * P_01;
    
23.   return x_angle*10;
    
24. }
    

复制代码

主要材料清单，我不是做广告啊。

编号	项目	型号	供应商	备注
1	CPU	Arduino Atmega328P	http://item.taobao.com/item.htm?id=14753282555
2	电机	Faulhaber编码器空心杯减速电机带支架	http://tradearchive.taobao.com/trade/detail/tradeSnap.htm?spm=a1z09.2.9.43&tradeID=125981947427046
3	电机驱动	飞思卡尔 33886大功率电机驱动板	http://item.taobao.com/item.htm?id=6717655675
4	轮胎联轴器	电机轴6mm轮胎连接器	http://item.taobao.com/item.htm?id=3360963897
5	轮胎	85mm直径	http://item.taobao.com/item.htm?id=16069180495
6	姿态传感器	10DOF ITG3205 BMA180传感器	http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.5.0.41&id=13463429069
7	电池	ACE 2200mAh,14.8v锂电池组	http://item.taobao.com/item.htm?id=5708176275
8	稳压模块	LM2596 DC-DC 可调降压 电源模块	http://item.taobao.com/item.htm?id=3398631472	给CPU供电
9	有机玻璃板	有机玻璃 厚3mm	http://item.taobao.com/item.htm?id=10272074977
10	铜柱	各种规格	http://item.taobao.com/item.htm?id=4827815807
11	螺柱	小车支架		标准件商店
12	无线通讯	XBee 100米无线数传模块	http://item.taobao.com/item.htm?id=7978601157

smfox10

好强大，我看到都铺尘了！！！

Randy

对你的算法和加速度转换感兴趣，你的小车应该吃灰很久了吧！

johnsonzzd

感兴趣的朋友可以去飞思卡尔智能车官网电磁组看看，有指导资料。


2012年飞思卡尔智能车大赛电磁组第一名中南民族大学队


清华卓晴副教授的讲解：电磁组直立车模调试指南

宜昌城老张

请问编码器与电机是如何配套的？我想成套买两个、

johnsonzzd

宜昌城老张 发表于 2012-11-6 09:45
请问编码器与电机是如何配套的？我想成套买两个、

我把材料清单以及淘宝地址添上了。编码器是电机自带的，看起来很山寨。12线有点少。小车大部分时间处于原地平衡的低速状态，一个周期才几个脉冲，速度估计误差很大。店里应该能配更高分辨率的。

宜昌城老张

真是太好了，谢谢！

小黑

看着很不错啊    手工不错

benjaminxuu

赞一个，楼主动手能力不错。如果再整个功率大点的电机，可以考虑自己做个segway。

piaozhiling

就喜欢你这样的，所以的东西都发上来，对于我这样的小白才好照葫芦画瓢，画完才会自我创新，谢谢了，但，我感觉源码好像不全啊。

zhaoleizhaolei

咨询FreeWay两轮平衡车(无刷电机+锂电池)
QQ:695118363

164335413

biaoji，我的小车蓝牙没法控制，接收到信号后晃动一下后就停下了

normancm

谢谢分享，准备也做一个。{:soso_e100:}

carol

gooooood~~~