Advertisement

ป้ายโฆษณา
ป้ายโฆษณา
ป้ายโฆษณา
ป้ายโฆษณา
ป้ายโฆษณา
ป้ายโฆษณา
แรกเริ่มรู้จักกับการแข่งขันหุ่นยนต์และหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ (ตอนที่ 6) :
บทความ - ฉบับที่ 7
วันจันทร์ที่ 25 มกราคม 2010 เวลา 15:53 น.

การวัดมุมเอียงตัวของหุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ (ตอนที่ 2)
เรื่องของการวัดมุมเอียงตัวของหุ่นยนต์ ยังมีหลายสิ่งที่ควรทราบ ลึกอีกนิดกับเทคนิคที่จะช่วยให้ลดความผิดพลาดในการวัดมุมเอียงตัวของหุ่นยนต์

ความผิดพลาดจากการทำงานของเซนเซอร์ที่ใช้วัดมุมเอียงตัว
    เราได้ทราบกันแล้วนะคะว่ามุมเอียงของลำตัวหุ่นยนต์นั้นสามารถวัดค่าได้จากเซนเซอร์สองชนิดคือ จากเซนเซอร์มุมเอียง (tilt sensor) ซึ่งเป็นการวัดความเร่งเปรียบเทียบกับความเร่งที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของโลก และจากการใช้อินทิเกรตความเร็วเชิงมุมซึ่งวัดได้จากไจโรเซนเซอร์ (gyro sensor) ข้อมูลจากเซนเซอร์ทั้งสองชนิดนี้มีปัญหาที่แตกต่างกันคือ
    1. เซนเซอร์วัดมุมเอียงจะอ่านค่าผิดพลาดได้ถ้าหุ่นยนต์มีการเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง
    2. ค่ามุมเอียงที่ได้จากไจโรเซนเซอร์ก็มักจะมีความผิดพลาดสะสมมากขึ้นเรื่อยๆ อันเป็นผลมาจากการใช้อินทิเกรตค่าความเร็วเชิงมุมเพื่อประมาณค่าตำแหน่งเชิงมุม หรือที่เรามักเรียกกันว่าการเคลื่อน (drift) ของตำแหน่งนั่นเอง

คาลมานฟิลเตอร์ : เทคนิคที่ช่วยลดความผิดพลาดจากการทำงานของเซนเซอร์ที่ใช้วัดมุมเอียงตัว
    แม้ว่าจะมีปัญหาดังกล่าวเกิดขึ้นก็ตาม แต่การประมาณตำแหน่งเชิงมุม (มุมเอียงด้านหน้าหลัง และซ้ายขวา) ของหุ่นยนต์ก็ยังสามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้จากเทคนิคการประมาณที่เรียกว่า
คาลมานฟิลเตอร์ (Kalman filter) หลักการทำงานของคาลมานฟิลเตอร์คือ การปรับค่าความถูกต้องของการประมาณตำแหน่งโดยอาศัยการปรับค่าตัวคูณ (gain) ซึ่งได้จากสมการปริภูมิสถานะของระบบ (system state equation)
    ในกรณีของเซนเซอร์ไจโรและเซนเซอร์วัดมุมเอียงในที่นี้ สมการปริภูมิจะได้จากสมการการคำนวณตำแหน่งเชิงมุมซึ่งได้จากการอินทิเกรตค่าความเร็วเชิงมุมจากไจโรเซนเซอร์สามารถนำมาเขียนเป็นสมการได้ดังนี้


 ติดตามอ่านบทความนี้ใน The Prototype Electronics ฉบับที่ 7 

สั่งซื้อออนไลน์


 

แก้ไขล่าสุด ใน วันพุธที่ 27 มีนาคม 2013 เวลา 11:24 น.
 
 
JOOMLA TEMPLATES Joomla Templates By JoomlaBear