Selv-balancerende robot - Øvelsesgang 4

Opgaven i denne uge går ud på at bygge en robot der selv kan balancere. Det vil sige at den står og vipper frem og tilbage uden at vælte. Under arbejdet med denne øvelse har begge gruppemedlemmer deltaget aktivt.

Som beskrevet tidligere, så går opgaven ud på at bygge og programmere en robot til selv at kunne balancere. Det er meningen at vi skal tage udgangspunkt i Steve Hassenplug, Philippe Hurbain og Brian Bagnall ideer i konstruktionen af sådanne robotter. Vi kigge på designet, hvorefter vi så selv gik i gang med at bygge en robot. Da vi var færdige og havde fået monteret lyssensoren gik det op for os at der var en vejledning på hjemmesiden til hvordan robotten kunne samles.. Vi valgte dog at holde fast i vores eget design.

Hvordan arbejde vi os frem
Vi startede med at finde ud af hvilken værdier vores lyssensoren sendte retur. Vi var dog ikke helt sikkert på hvilken metode vi skulle bruge. Lyssensoren har følgende (og flere) valg muligheder:

readValue(); getLightValue(); getNormalizedLightValue();

Vi valgte til at starte med at anvende getLightValue(). Ved at anvende denne metode fandt vi ud af at vi skulle have robotten til at balancere omkring værdien 50. Vi mente at brugen af en proportional controller var vejen frem, da den tog hensyn til error mellem vores ønsket værdi på 50 og den målte værdi. Denne error mente vi at vi kunne bruge til at bestemme om robotten skulle køre frem eller tilbage. Efter at have kodet på dette et par timer og vores robot stadig opførte sig en syg høne der gik og hakkede i jorden, måtte vi indse at proportional controller nok ikke var vejen frem.

Vi fandt derefter frem til at man kunne anvende en PID controler i stedet. En PID controller forsøger at rette den error der er imellem den målte værdi og den ønskede værdi ved beregninger og derefter sørger for at de rigtige handlinger bliver udført. Formlen for PID controler er som følgende:

MV(t) = POUT + IOUT + DOUT

Når disse værdier er beregnet ud af en mænge målte data, vil det være muligt at få robotten til at balancere..

Hvor langt nåede vi?

Eftersom vi havde brugt alt vores tid på at kode en proportional controler, var der ikke mere tid tilbage fredag. Vi ville derfor gerne have implementeret PID controller, men pga. presset fra et andet kursus har vi desværre været nødt til at opgive håbet om at få robotten til at balancere.
Den kode vi nåede at få lavet, kan findes på
http://www.cs.au.dk/~tiras/filer/LEGO/Balance.java

Vi vil dog i den kommende evaluerings periode, hvis der bliver tid, forsøge at implementere PID controlleren.