面包芯语

完全模型组中的舵机性能

TsinghuaJoking 2022-06-11 00:00
精密双向电流传感放大器：精准测量，守护电流安全 【有奖调研】泰克入门级示波器用户调研

01 舵机响应速度

一、参赛同学提问

  卓大，我想向您反映一个问题，这个问题对于完全模型组的同学应该都有参考意义。

  是这样的，完全模型组使用的大扭矩舵机反应速度比较慢，加上图像处理必须使用edgeboard,edgeboard又是非实时操作系统，这样就会造成一个问题，就是edgeboard图像处理完了把信息通过串口发给单片机，单片机再改变舵机的转角，这个过程的延期是十分严重的，也就导致了我们的车根本不能跑快。我们起初以为是官方摄像头的帧率的问题，后面发现这个舵机的反应速度也十分的慢。

▲ 图1.1.1 EdgeBoard结构

  我想请问卓大能考虑一下完全模型组能不能替换舵机呢？我个人认为百度那边是没有对这个车模进行仔细的技术验证的，他们可能更多想的是推广深度学习在各个学科竞赛中的应用。但是既然完全模型组是个竞速组别，速度是不是才是最重要的评价标准呢？我们测试过，就我们的车模来说，电机转速闭不闭环几乎没有影响；因为车速很低，舵机的PD参数随便调一调就可以用了，我个人觉得这样的话是不是太过于忽略控制算法对于这个车模的影响了？

  我个人还是希望能够让我们更换舵机，提升这个车模的物理极限，让我们在控制算法上做出更多的尝试和突破。(如果可以的话，以后使用新的车模之前可以让赞助商进行技术验证)

二、完全模型组回复

1、舵机参数比对

  下面给出了CS-3120与S3010舵机参数比对：

序号项目CS-3120S3010
1舵机响应0.14 Sec 60°（6.8V）0.16 Sec 60°（6V）
2舵机扭矩21.5kg·cm  (6.8V)6.5kg·cm   (6V)
3舵机供电4.86.8V4.06.0V
4堵转电流2.2A小于1A
5脉宽范围5002500us9202120us
6中点位置1500us1520us
7舵机材质金属齿轮，不易损坏塑料齿轮，碰撞易损坏

  通过对比可以发现，完全模型组的3120舵机参数在舵机响应速度上优于传统的3010舵机，但是由于是大扭矩的舵机，功率消耗较大，传统3010舵机可以正常工作的电流并不能使得3120正常工作。

2、程序架构

  传统的程序里单片机进行了实时的处理和控制，没有了Edgeboard板卡和单片机通信的步骤。实际上在我们测试的过程中，Edgeboard板卡处理完数据给到下位机的通信时间延迟不足1ms，对舵机转角的延迟可以忽略不计。下图为测试程序的架构，在此架构下并未感受到舵机的延迟。可以作为参考（车速3m/s）。

▲ 图1.2.1 测试程序架构

3、智能车开发建议

  1. 由于舵机的大扭力特性，需要更大的供电电流，保证舵机可以正常工作；

  2. 建议舵机的闭环控制在Edgeboard板卡上做；

  3. 改善通信的内容，舵机控制程序尽量减少冗余控制（频繁超小角度控制）；

4、技术交流

  如遇此类问题联系我们的技术人员获取支持。

  • 微信：18210161689


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