Se quiser tentar fazer algo assim, o novo Raspberry Pi Pico 2 tem desempenho várias ordens de grandeza acima do chip usado aqui e custa mais ou menos metade
No momento, parece ter um custo-benefício simplesmente imbatível como dispositivo embarcado ARM/RISC de 32 bits para iniciantes
Vale saber que, segundo a errata nº 9, é preciso usar um pull-down externo em vez do pull-down interno
Já é relativamente antigo agora, mas ainda estou obtendo ótimo desempenho com o Teensy 4.1. Ele custa um pouco mais, cerca de 30 dólares, mas roda em Cortex M7 a 600MHz e ainda oferece bastante I/O e protocolos
É legal, mas então qual é o trade-off?
Também existem robôs industriais grandes que usam encoders auxiliares para aumentar a precisão “fora da caixa” em tarefas mais exigentes
Eles combinam esse feedback auxiliar das juntas com o modelo cinemático da estrutura e da mecânica do robô para prever com mais precisão onde a ponta da ferramenta do robô realmente está https://electroimpact.com/Products/Robots/AchievingAccuracy
Então para que servem os encoders principais?
Não dá para julgar backlash só vendo o robô repetir exatamente o mesmo conjunto de movimentos. Fazendo isso, por definição, a histerese sai do problema
Não parece ser o mesmo movimento, não? O segundo deslocamento vai para o lado oposto
Legal, mas esse robô não está realmente executando um trabalho de verdade, está?
Tenho dificuldade de imaginar a que aplicação útil levaria aumentar a precisão de posicionamento de um sistema com muito backlash quando ele está sem carga. Pode ser só falta de imaginação minha
Hoje em dia existe essa tendência de achar que, mesmo fazendo ou comprando hardware ruim, o software vai resolver, e eu quase não vi isso dar certo. Isso me lembra o caso da Tesla usando webcams para direção autônoma e o da Boeing projetando uma aeronave e depois usando sensores de atitude defeituosos
Se o robô tivesse feito algo útil, teria sido muito mais impressionante, e suspeito que a aplicabilidade real seja bem limitada
Acho que o caso da Boeing está simplificado demais. O objetivo era criar uma aeronave eficiente para competir com a Airbus, mas evitando o custo e o atraso de uma nova certificação de tipo
Para isso, precisavam colocar motores maiores na mesma fuselagem, e o resultado foi que tiveram de montar os motores mais à frente, o que mudou as características de voo e passou a exigir retreinamento. Como o retreinamento seria desastroso para as vendas, adicionaram um sistema de software para fazer a aeronave parecer que voava como o 737 antigo
Assim, os pilotos poderiam fazer o upgrade só com um curso no iPad. Esse sistema de correção precisava impedir que os pilotos percebessem o problema de estol em altos ângulos de ataque, então o MCAS usava sensores de AoA para baixar o nariz com base no ângulo de ataque detectado
Os sensores de AoA originalmente não foram projetados para servir como entrada central direta em algo de vida ou morte, e às vezes travavam ou falhavam. O MCAS usava só um deles como entrada. Se o MCAS concluísse por engano que era preciso baixar o nariz e o piloto reagisse conforme o treinamento do 737, aquele seria o último voo do dia. O avião caía
No fim das contas, a Boeing basicamente matou pessoas para ganhar mais dinheiro em todas as etapas desse plano horrível. Concordo com o ponto original, mas a Boeing chega perto de um dos piores casos possíveis de projeto de má-fé, então merece ficar numa categoria à parte
Nos vídeos posteriores, aparece o servo levantando um peso na ponta de um braço longo
Pergunta para quem já usou esse tipo de medidor analógico. Antes de a câmera dar zoom para ler o valor mostrado, a agulha parece dar uma volta completa; isso realmente mostra a precisão que o vídeo afirma?
Não vi o vídeo inteiro, mas imagino que eles tenham movido “x de 0.00 para 10.00” e o medidor tenha mostrado que a posição final do movimento foi na verdade 10.05
Considerando o quanto aquele equipamento parece flexível, isso é bem impressionante
Dito isso, medidores desse tipo precisam de pré-carga para medir movimento no sentido negativo, de forma a mantê-lo pressionado dentro da faixa “positiva”. Parece que fizeram isso, mas sem analisar mais a fundo agora, não posso dizer com 100% de certeza
Além disso, o próprio medidor fornece algum nível de pré-carga, então ele pode ter eliminado boa parte da folga do sistema e feito a precisão parecer melhor do que realmente é
Sim. A esfera na ponta tem um raio fixo, e quando ela é empurrada exatamente esse raio — isto é, quando o ponto de contato fica exatamente na linha central — o indicador volta a apontar para 0
Se o contato tiver se perdido, isso significa mais ou menos que ele ficou pelo menos 1 mm fora do ponto onde deveria estar
Normalmente há um segundo ponteiro que informa em qual dessas duas situações você está, mas neste contexto de uso desse tipo de dispositivo, se o erro chegasse a 1 mm a situação já seria tão óbvia que aparentemente acharam desnecessário incluí-lo
Como um robô de 3 eixos que você pode comprar por 100 dólares, ou seja, uma impressora 3D, consegue precisão estática de 0,05 mm?
Isso não é uma questão de teoria de controle, mas de estrutura mecânica e motores de passo
É um meio-termo entre uma estrutura de pórtico e uma estrutura de braço
Sim, mas isso não é um braço robótico, então é menos interessante. O comprimento do braço amplifica os erros, então, para fazer um braço baseado em “estrutura mecânica e motores de passo” que tenha a mesma precisão de posicionamento de uma impressora, os motores teriam que ser muito mais precisos ou, se houver redução, a folga teria que ser extremamente baixa, como em braços robóticos industriais
Fico me perguntando qual seria a melhor forma de reproduzir um sistema x/y, e opcionalmente z, com precisão abaixo de 0,05 mm. Claro, sem sacrificar a velocidade
Sempre fiquei me perguntando por que não se usa mais pantógrafo em robôs quando é necessária precisão
É um método usado em corte preciso de madeira ou em escultura em madeira e metal https://en.wikipedia.org/wiki/Pantograph https://youtu.be/s56J_Rnh_Co
Se você acionar o lado “grande” para mover o lado “pequeno”, pode obter alta precisão
O pantógrafo tende a ser útil em 2D e, se o robô só precisa de 2D, usar trilhos é simplesmente mais preciso
É um truque de encoder realmente excelente. Eu não imaginava que seria tão bom assim, mas no vídeo com certeza parece muito bom
O que este vídeo mostra é principalmente repetibilidade ao repetir na mesma direção, não precisão estática absoluta. Dá para compensar a folga de motores individuais, mas não a folga ou a flexão dos elos
Aqui estão usando motores DC. Se usassem servomotores trifásicos modernos, daria para saber muito mais sobre o que o motor realmente está fazendo
1 comentários
Comentários do Hacker News
Já vi antes outras abordagens de adicionar uma IMU a um braço robótico. Combinar dois tipos diferentes de sensores é o que se chama de fusão de sensores, e é comum usar IMU com GPS junto de um filtro de Kalman para obter valores de posição muito precisos
O que é especialmente legal neste vídeo é que eles conseguiram instalar o novo sensor dentro do motor, deixando o conjunto muito menor e mais robusto
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Inertial_measurement_unit
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Sensor_fusion
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Kalman_filter
https://github.com/adamb314/ServoProject/blob/main/Doc/Theor...
Se quiser tentar fazer algo assim, o novo Raspberry Pi Pico 2 tem desempenho várias ordens de grandeza acima do chip usado aqui e custa mais ou menos metade
No momento, parece ter um custo-benefício simplesmente imbatível como dispositivo embarcado ARM/RISC de 32 bits para iniciantes
Também existem robôs industriais grandes que usam encoders auxiliares para aumentar a precisão “fora da caixa” em tarefas mais exigentes
Eles combinam esse feedback auxiliar das juntas com o modelo cinemático da estrutura e da mecânica do robô para prever com mais precisão onde a ponta da ferramenta do robô realmente está
https://electroimpact.com/Products/Robots/AchievingAccuracy
Não dá para julgar backlash só vendo o robô repetir exatamente o mesmo conjunto de movimentos. Fazendo isso, por definição, a histerese sai do problema
Legal, mas esse robô não está realmente executando um trabalho de verdade, está?
Tenho dificuldade de imaginar a que aplicação útil levaria aumentar a precisão de posicionamento de um sistema com muito backlash quando ele está sem carga. Pode ser só falta de imaginação minha
Hoje em dia existe essa tendência de achar que, mesmo fazendo ou comprando hardware ruim, o software vai resolver, e eu quase não vi isso dar certo. Isso me lembra o caso da Tesla usando webcams para direção autônoma e o da Boeing projetando uma aeronave e depois usando sensores de atitude defeituosos
Se o robô tivesse feito algo útil, teria sido muito mais impressionante, e suspeito que a aplicabilidade real seja bem limitada
Para isso, precisavam colocar motores maiores na mesma fuselagem, e o resultado foi que tiveram de montar os motores mais à frente, o que mudou as características de voo e passou a exigir retreinamento. Como o retreinamento seria desastroso para as vendas, adicionaram um sistema de software para fazer a aeronave parecer que voava como o 737 antigo
Assim, os pilotos poderiam fazer o upgrade só com um curso no iPad. Esse sistema de correção precisava impedir que os pilotos percebessem o problema de estol em altos ângulos de ataque, então o MCAS usava sensores de AoA para baixar o nariz com base no ângulo de ataque detectado
Os sensores de AoA originalmente não foram projetados para servir como entrada central direta em algo de vida ou morte, e às vezes travavam ou falhavam. O MCAS usava só um deles como entrada. Se o MCAS concluísse por engano que era preciso baixar o nariz e o piloto reagisse conforme o treinamento do 737, aquele seria o último voo do dia. O avião caía
No fim das contas, a Boeing basicamente matou pessoas para ganhar mais dinheiro em todas as etapas desse plano horrível. Concordo com o ponto original, mas a Boeing chega perto de um dos piores casos possíveis de projeto de má-fé, então merece ficar numa categoria à parte
Pergunta para quem já usou esse tipo de medidor analógico. Antes de a câmera dar zoom para ler o valor mostrado, a agulha parece dar uma volta completa; isso realmente mostra a precisão que o vídeo afirma?
Considerando o quanto aquele equipamento parece flexível, isso é bem impressionante
Dito isso, medidores desse tipo precisam de pré-carga para medir movimento no sentido negativo, de forma a mantê-lo pressionado dentro da faixa “positiva”. Parece que fizeram isso, mas sem analisar mais a fundo agora, não posso dizer com 100% de certeza
Além disso, o próprio medidor fornece algum nível de pré-carga, então ele pode ter eliminado boa parte da folga do sistema e feito a precisão parecer melhor do que realmente é
Se o contato tiver se perdido, isso significa mais ou menos que ele ficou pelo menos 1 mm fora do ponto onde deveria estar
Normalmente há um segundo ponteiro que informa em qual dessas duas situações você está, mas neste contexto de uso desse tipo de dispositivo, se o erro chegasse a 1 mm a situação já seria tão óbvia que aparentemente acharam desnecessário incluí-lo
Como um robô de 3 eixos que você pode comprar por 100 dólares, ou seja, uma impressora 3D, consegue precisão estática de 0,05 mm?
Isso não é uma questão de teoria de controle, mas de estrutura mecânica e motores de passo
Sempre fiquei me perguntando por que não se usa mais pantógrafo em robôs quando é necessária precisão
É um método usado em corte preciso de madeira ou em escultura em madeira e metal
https://en.wikipedia.org/wiki/Pantograph
https://youtu.be/s56J_Rnh_Co
Se você acionar o lado “grande” para mover o lado “pequeno”, pode obter alta precisão
É um truque de encoder realmente excelente. Eu não imaginava que seria tão bom assim, mas no vídeo com certeza parece muito bom
Aqui estão usando motores DC. Se usassem servomotores trifásicos modernos, daria para saber muito mais sobre o que o motor realmente está fazendo