2007-04-12 00:09:00探奇教室

Segway, LegWay, NXTway 樂高的兩輪平衡機器人

探奇教室曾經介紹使用GYRO SENSOR製作的Segway機器人,
有人來信詢問下面這段影片的機器人除了光源感應器,還有其他感應器嗎?



答案是沒有,整台只有用到光源感應器。

筆者查了一下,將這些類似Segway的兩輪平衡機器人,做一個簡單介紹:

最早是Steve Hassenplug的LegWay,使用RCX製作,使用兩顆Hitechnic的 EOPDs (Electro-Optical Proximity Detector)光電近接感應器,軟體是LegOS。
不僅可以維持平衡,還能沿著黑線前進。

Steve Hassenplug也提到使用NQC反應太慢,不適合這種需要高速反應的設計。另外,他尚未完成使用光源感應器的設計。

大家可以進入他的網頁欣賞相關圖片及影片。

在2006/6月時,Philo先生使用NXT,製作出靠光源感應器平衡的兩輪機器人,他用的程式是NBC。在Philo先生的網頁也很謙虛地推崇Steve Hassenplug,(但是筆者認為用光感更高竿,最重要的還是Philo先生的謙卑態度),大家也可以到Philo先生的網頁,看看影片介紹。還提供程式下載。有原始NBX檔案,需要修改光源感應器參數,另行編譯再下載至NXT執行。

同時也提供編譯完成之程式,大家不必再安裝Bricxcc ,直接可以下載至NXT執行,但是光源參數值不一定適用你的環境。

(如果看的懂NBC,也許可以試試使用NXT-G改寫程式。雖然NXT-G的編譯環境是慢速大怪獸,但是Bricxcc與NXT-G用的是同樣的FIRMWARE,反應速度也許不差。)

大家看到的影片連結就是 Rich Thompson在YOUTUBE公布的影片,大家也可以到他的網頁看看,他使用的就是Philo先生的程式。不過可能是因為光源感應器的反應問題,這台機器人會不由自主地向前,似乎無法維持原地平衡。

最新的就是2007 二月,Ryo Watanabe, Waseda University(沒錯,是早稻田大學的助理教授)所發表的NXTway-G

使用Hitechnic的GYRO sensor,加上複雜的控制系統,輕易地達成兩輪平衡。如果有興趣,可以連結到他的網頁,有完整的控制數學模型,圖片及影片。還有NXT馬達的數學參數,GYRO SENSOR的連接方式敘述。

大家不妨先從Philo先生的NXTway開始組裝測試。

如果你是對於控制系統很熟的專家,也許可以利用GYRO設計一台腳踏車平衡系統。

歡迎討論,謝謝!





RM 2007-04-14 13:04:00

小弟也做了一個,RCX+Robolab就可以控制了,只需要一顆光源喔..
RCX的龜速也可以有效收斂..請參考動畫檔:
http://www.brickshelf.com/gallery/RMing/BalanceControl/0001.mov

版主回應
高手終於願意現身!
上次在The NEXT STEP看到新加坡的LEGO Conference,有人發表如何教孩子比例控制,有空再PO文上來,大家一起學習,也請不吝指導!謝謝!
2007-04-14 13:18:00
探奇自然科學教室 2007-04-12 22:37:00

朱子建先生很早就已經做過NXTway試驗了!
請到他的網頁看看!

朱子建的觀點