Mô-đun cảm biến 6 trục FSP200 Hiệu chuẩn và Kiểm tra: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

FSP200 là bộ xử lý đơn vị đo lường quán tính 6 trục cung cấp đầu ra tiêu đề và hướng. Nó thực hiện sự kết hợp giữa cảm biến gia tốc và con quay hồi chuyển để tạo ra hướng và hướng ổn định và chính xác. FSP200 phù hợp để sử dụng trong các sản phẩm rô bốt như sản phẩm lau sàn tiêu dùng, rô bốt sân vườn và bãi cỏ, vệ sinh hồ bơi cũng như thị trường khách sạn và y tế. Robot trợ lý.

Sau đây chúng tôi xin giới thiệu quy trình hiệu chuẩn nhà máy và kiểm tra ứng dụng R&D của nhà máy sản xuất mô-đun cảm biến FSP200 do Shanghai Runxin Technology sản xuất. Quy trình hiệu chuẩn tại nhà máy của mô-đun FSP200 Hệ thống hiệu chuẩn đơn giản bao gồm một bộ cố định, động cơ, ổ đĩa động cơ, cảm biến vị trí nhà, miếng đệm nút động cơ và hộp điều khiển công suất, như thể hiện trong Hình 1.

Trước khi bắt đầu hiệu chuẩn, hãy đảm bảo rằng hệ thống hiệu chuẩn đơn giản FSP200 được cân bằng, như thể hiện trong Hình 2.

Bước 1: Bắt đầu hiệu chuẩn: Nhấn nút CAL:

Đèn LED màu xanh lá cây bắt đầu nhấp nháy, cho biết rằng mô-đun đang ở chế độ "hiệu chuẩn".

Bước 2: Hiệu chỉnh chuyển động (xoay động cơ 180 độ):

Nhấn S2 (nút màu xanh lá cây) trên bảng nút động cơ để di chuyển ngược chiều kim đồng hồ 180 độ. Chờ cho động cơ quay 180 độ trước khi thực hiện bước tiếp theo.

Bước 3: Hoàn thành hiệu chuẩn:

Nhấn lại nút CAL để kết thúc chế độ Hiệu chuẩn. Kết quả hiệu chuẩn nhìn vào trạng thái hiển thị LED màu đỏ và xanh lá cây: nếu mô-đun được hiệu chuẩn, đèn LED màu xanh lá cây sẽ chuyển sang màu xanh lá cây; nếu mô-đun không hiệu chỉnh, đèn LED màu đỏ sẽ chuyển sang màu đỏ.

Bước 4: Xác minh chức năng hiệu chuẩn:

Nhấn nút RST trên tấm cố định FSP200 để đảm bảo rằng màn hình hiển thị tiêu đề của mô-đun (phải gần 0,00 độ). Nhấn nút S3 (nút màu xanh) trên bảng nút động cơ để di chuyển động cơ 180 độ theo chiều kim đồng hồ, chờ động cơ dừng lại., xem màn hình. Xác minh rằng giá trị đọc tiêu đề phải là 180 +/- 0,45 ° (179,55 đến 180,45 °).

Như trong hình 3:

Bước 5: Hiệu chuẩn không thành công:

Nếu đèn LED màu đỏ "kết quả" sáng bất kỳ lúc nào trong quá trình hiệu chuẩn thì có nghĩa là đã bị lỗi.

Nếu đèn Kết quả không sáng, có thể là sự cố kết nối hoặc sự cố nguồn. Hiệu chuẩn mô-đun không thành công nếu giá trị được hiển thị bởi bước xác minh nằm ngoài phạm vi chấp nhận được chỉ định.

Nếu bất kỳ lỗi nào trong số này xảy ra, hãy tháo mô-đun khỏi thiết bị cố định và lắp lại vào thiết bị cố định và thử lại. Nếu lỗi xảy ra nhiều lần, mô-đun bị hỏng; nếu mô-đun vượt qua thì mô-đun đó tốt.

Ví dụ về quy trình kiểm tra ứng dụng R&D Để đạt được hiệu quả hoạt động tốt nhất của điều hướng rô bốt quét, ngoài việc hiệu chỉnh lỗi hiệu chuẩn của chính cảm biến trong nhà máy, chúng tôi cũng cần thực hiện nhiều kiểm tra giảm lỗi trong giai đoạn đầu của ứng dụng thực tế: bằng cách thực hiện tối đa hoạt động được khuyến nghị Giảm nguồn lỗi và cải thiện ước tính lỗi đề mục.

Ước tính lỗi tiêu đề sẽ thay đổi do độ dài của thời gian, do sai số tỷ lệ con quay hồi chuyển (hoặc độ nhạy) trong ngắn hạn và độ lệch con quay hồi chuyển (ZRO, độ lệch tỷ lệ 0). Nó có thể được học từ các tính toán sau: Ước tính lỗi tiêu đề = lỗi quy mô x vòng quay không thay đổi + độ lệch tỷ lệ 0 x thời gian

FSP200 cung cấp ba giao diện: UART-RVC (PS0 = 0, PS1 = 1 như trong Hình 4) UART-SHTP (PS0 = 1, PS1 = 0) UART-RVC –DEBUG (PS0 = 0, PS1 = 0) Khi thiết kế phần cứng, tốt nhất là tương thích với ba chế độ giao diện này để thuận tiện cho việc kiểm tra chuyển đổi.

Bước 6:

Máy quét được sản xuất hàng loạt bằng chế độ UART-RVC. Cách để kiểm tra hiệu suất của mô-đun là kiểm tra phần mềm tương tác và kiểm thử không tương tác. Hai quy trình kiểm tra sau đây để cải thiện ZRO được mô tả dưới đây:

1) HOST không sử dụng quy trình kiểm tra phần mềm tương tác như sau: 1: Sau khi chế độ FSP200 RVC được hiệu chỉnh trên giá kiểm tra, kết nối cổng nối tiếp với PC và sử dụng motionStudio2 để mở dữ liệu RVC. Tuy nhiên, dữ liệu này đã thay đổi, vì vậy tốt nhất bạn nên ghi lại giá trị ban đầu và 180 độ sau công cụ cổng nối tiếp thông thường. Quay trở lại giá trị của điểm cuối này là 0 độ (tổng cộng 360 độ), sau đó mở LOG và lấy giá trị của hai dữ liệu thập lục phân RAW và chia nó cho 180 độ. Nếu tỷ lệ phần trăm nhỏ hơn 25%, yêu cầu được đáp ứng. Càng nhỏ càng tốt.

(Dữ liệu cuối cùng - dữ liệu ban đầu thường là 0 sau khi đặt lại) / 180 <25%, là mô-đun hiệu chuẩn tốt hơn. 2: Chọn từ 5 đến 10 miếng mô-đun có lỗi nhỏ nhất trong mô-đun trực quan, đặt nó vào máy quét, sửa nó trong keo, bật chế độ RVC và sạc máy quét trong nửa giờ. Sau khi sạc xong, hãy đặt lại mô-đun và lưu mô-đun để tìm hiểu chế độ nhiệt độ hiện tại. Nếu mô-đun không tắt sau khi sạc, bạn có thể chạy trực tiếp trên máy quét mà không cần đặt lại. Tiến hành thử nghiệm tiếp theo.

3: Di chuyển máy quét đến vị trí, đánh dấu vị trí bắt đầu, đợi 2 giây để mô-đun bật nguồn và kết nối mô-đun với máy tính. Sử dụng motionStudio2 để mở dữ liệu thời gian thực RVC, để công cụ quét bắt đầu đi theo dòng từ trong 20 phút, sau đó dừng lại và quay lại để ghi. Định vị, xem góc RAW, tính sai số trung bình 20 phút. Sau đó, đặt lại mô-đun và lưu dữ liệu mà mô-đun đã học chỉ trong 20 phút.

4: Thay đổi PS1 và PS0 của mô-đun sau khi học sang chế độ SHTP, kết nối với máy tính, Chạy “sh2_ftdi_logger.exe test.dsf --raw --calibrated --uncalibrated --mode = all”? và trích xuất tệp DSF để phân tích. Kiểm tra lỗi mô-đun kiểm tra thực tế DCD. 5: Đánh số mô-đun, ghi lại lỗi và thay đổi mô-đun sang chế độ RVC. Sai số càng nhỏ thì hiệu suất của mô-đun càng tốt. Mô-đun có hiệu suất tốt được chọn để bước vào giai đoạn kiểm tra làm sạch của máy quét, và sau đó là kiểm tra tính nhất quán của mô-đun, kiểm tra nhiệt độ cao và thấp, đánh giá hiệu quả tổng thể của mô-đun, hiệu chỉnh động với sự thay đổi nhiệt độ.

2) HOST sử dụng quy trình kiểm thử phần mềm tương tác như sau:

1: Sau khi nhận được mô-đun được hiệu chỉnh tại nhà máy, RSP200 cần được đặt ở chế độ RVC_Debug PS0 = 0, PS1 = 0. Thông qua phần mềm PC ftdi_binary_logger_RVC_Debug, kết nối cổng nối tiếp của mô-đun để lấy dữ liệu LOG. BIN của bộ quét trong 2 đến 3 phút. Phần mềm quét cần đặt tĩnh cục bộ để chỉ mở hành động của quạt và chổi lăn lớn nhất. Dữ liệu LOG. BIN được phân tích để đánh giá HOST tiếp theo. Phần mềm cuối đặt bao nhiêu thời gian để thực hiện lệnh hiệu chỉnh động.

2: Có bốn loại thông báo cho chuyển động dự kiến của thiết bị do Máy chủ gửi đến FSP200: 0 là trạng thái ban đầu do trung tâm cảm biến giả định, 1 là tĩnh không rung, 2 là rung lăn bàn chải tĩnh và 3 là vệ sinh bình thường. Mỗi khi một trạng thái được chuyển đổi, một lệnh trạng thái tương ứng sẽ được gửi đến FSP 200 và thông tin phản hồi của FSP 200 được đọc để xác định xem có thực hiện lệnh hiệu chuẩn động hay không. Sau khi phần mềm được thiết lập, đường bay mô-đun FSP200 (VCC, GND, RX, TX) sẽ được kết nối với cổng nối tiếp PC. Cần lưu ý rằng cần nạp module vào máy để khắc phục. Bật máy tính và bật phần mềm ftdi_binary_logger_RVC_Debug để người quét từ đầu đến cuối khu vực quét dọn. Việc triển khai dữ liệu chuyển động được tự động lưu dưới dạng tệp LOG. BIN và tệp LOG. BIN được sử dụng để phân tích xem cài đặt phần mềm tương tác ở phía HOST có chính xác hay không.

3: Nếu phần mềm tương tác được cài đặt chính xác, chuyển chế độ FSP200 RVC-DEBUG sang chế độ RVC PS0 = 0, PS1 = 1, thực hiện nhiều kiểm tra vệ sinh máy, ghi lại hoạt động của máy lỗi góc vị trí 1 giờ, lỗi càng nhỏ, hiệu suất mô-đun Tốt hơn, kiểm tra tính nhất quán của mô-đun, kiểm tra nhiệt độ cao và thấp, đánh giá hiệu quả tổng thể của mô-đun, hiệu ứng hiệu chỉnh động với sự thay đổi nhiệt độ.