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FourBarQuad525 - Toujours plus rapide


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182 réponses à ce sujet

#1 Oracid

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Posté 24 novembre 2020 - 12:28

FourBarQuad525 est un quadrupède qui pèse 525g.

 

A la différence de mon précédent quadrupède, https://www.robot-ma...upede/?p=111579, il est doté du servo MG92B qui a un couple de 3,5kg.cm contre 2,2kg.cm pour le MG90S.

Cela m'a permis d'augmenter la taille du fémur, le palonnier, de 8mm, soit 1L (unité Lego).

Cela peut paraitre dérisoire, mais à cet échelle, ce n'est pas négligeable.

 

Dans cette vidéo, je montre que ce quadrupède va à une vitesse de 15s pour 8m, soit moins de 20s pour 10m.

A titre de comparaison, à la dernière TRR (Toulouse Robot Race), je l'ai emporté avec plus de 40s pour 10m.

En réalité, j'ai fait mieux, 15s pour 10m, avec une autre version. J'ai la vidéo. Malheureusement, il ne va pas droit, j'ai eu beaucoup de chance.

Je sais, donc, que les 15s pour 10m sont atteignables, mais en utilisant des capteurs, sinon il y a un gros risque de partir en vrille. 

 

Je pense que moins de 10s pour 10m sont accessibles, mais avec des servos plus rapides. Parce que là, d'un point de vue programmation, je peux aller beaucoup plus vite, mais le servo n'a pas le temps d'atteindre la consigne. D'ailleurs, pour ceux qui en ont la compétence, c'est une étude qui serait intéressante de faire.

 



#2 pat92fr

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Posté 24 novembre 2020 - 03:19

Au delà de la performance robotique, je trouve que la mise en scène est bien faite ! Bravo !

 

Je vois que tu es passé aux MG92b. C'est ce qui a permis d'aller encore plus vite par rapport à la précédente version de 500g ?

 

Pour dépasser 0.5m/s, tu comptes passer du trot au galop ? :-)

 

Je torture des MG90s et si mes mesures sont bonnes, la vitesse de rotation est de l'ordre de 800dps (degrés par seconde) et l'accélération est de 12000dpss (degrés par seconde²). Ca diminue avec la charge.

Je pense que les MG92b sont un peu plus performants encore. On peut en déduire une bonne approximation de l'écart entre la consigne et la position du servo sur toute la trajectoire.

 

Il doit etre possible d'améliorer encore, mais je me demande s'il ne faut pas changer la cinématique/mécanique pour y arriver ? 

 

Patrick.



#3 Oracid

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Posté 24 novembre 2020 - 06:56

Je vois que tu es passé aux MG92b. C'est ce qui a permis d'aller encore plus vite par rapport à la précédente version de 500g ?

J'ai déjà utilisé des MG92B sur 4BQ2, https://www.robot-maker.com/forum/topic/13272-mon-quadruped-fourbarquad-24bq2/?p=111146 et 4BQ3, https://www.robot-ma...-4bq3/?p=111252

Je ne pense pas que les fonctions de la bibliothèque Servo.h attendent que le servo est atteint la consigne avant de donner une autre consigne. D'ailleurs, comment peuvent-elles le savoir.

Pour avoir une bonne maitrise de la vitesse, il ne faut pas se fier au bruit des servos, ce qui est trompeur, mais mesurer la distance parcouru pendant un temps donné.

Ces dernier temps, j'ai fait cela inlassablement pendant des journée entières en testant toutes sortent d'enjambés, de symétrie, d'asymétrie et de pas de la consigne.

 

Dans les premier temps, j'utilisais la marche symétrique avec l'extrémité de la patte qui dessinait un rectangle symétrique en Y et X du 4 barres.

Aujourd'hui, j'utilise le plus souvent un parallélogramme asymétrique par rapport à l'axe Y du 4 barres et asymétrique entre l'avant et l'arrière.

Cela veut dire que la patte ne dessine pas un rectangle, mais bien un parallélogramme, avec les petits cotés parallèles à l'axe Y. 

 

Si on regarde la patte avant droite :

- Pour la patte avant, cela va de x=80mm, vers l'avant, à x=-60, vers  l'arrière.

- Pour la patte arrière, cela va de x=60mm, vers  l'avant, à x=-80, vers  l'arrière.

Pour l'autre coté, tout est inversé, car X va vers l'arrière.

 

Ceux qui construisent des chars, le savent bien, les moteurs tournent en sens inverse s'ils sont placés à gauche ou à droite.

Malheureusement, ici, les servos vont toujours dans la même direction. Dommage...

 

Pour aller plus vite, il suffit de faire des enjambés plus grandes. Pour cela, il faut que le fémur (le palonnier) soit plus grand en ayant un couple plus important.

 

Une nouvelle cinématique ? Oui, c'est important ! J'ai essayé, mais sans succès, après avoir étudié de très près cette vidéo:

 



#4 pat92fr

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Posté 24 novembre 2020 - 07:27

Tu as testé le trot avec l'offset 3/4 ?

 

Pour la trajectoire, il faudra tester celle ci :

gait_parameters.png

 

Source : CHAMP.

 

 

Patrick.



#5 pat92fr

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Posté 24 novembre 2020 - 07:32

CaptureDOF.PNG Une piste ?

 

 

Source : https://www.youtube....h?v=w2WeRMiCCBk



#6 Oracid

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Posté 24 novembre 2020 - 07:42

Tu as testé le trot avec l'offset 3/4 ?

Non, j'ai testé la marche (walk) avec l'offset 3/4, mais sans succès.

 

Oui, je connais cette trajectoire, mais je n'en vois pas l'intérêt par rapport à un rectangle et encore moins par rapport à un parallélogramme qui actionne une force progressive. 

Il est où le point zéro (x=0, y=0) ? Le Reference Point ?



#7 pat92fr

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Posté 24 novembre 2020 - 07:46

Oui, référence point.

 

J'y vois un avantage théorique, mais je n'ai pas testé pour vérifier. Le déplacement du centre de gravité selon l'axe vertical, causé par le "stride height" permet de réduire "swing height", et donc de réduire un peu la vitesse des servo pendant la phase swing. C'est la phase la plus critique pour nos servos en termes de vitesse.

 

Patrick. 



#8 Oracid

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Posté 24 novembre 2020 - 09:08

Ok, je vais tester ce mouvement.

Le point 0, n'est pas tout à fait au centre. Disons que l'amplitude du pas va de x=50mm à x=-55mm. J'ai compté 5mm entre 2 points.

Il faut que tu me donnes le déphasage entre les pattes avants, je suppose 180°, et surtout, quel est le déphasage entre la patte avant et la patte arrière.



#9 pat92fr

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Posté 24 novembre 2020 - 10:12

Symétrique, c'est bien aussi.

 

Actuellement, je fais toujours 180° par rapport aux pattes avant. Mais ta vidéo, avec le déphasage de 3/4 est interessante.



#10 Forthman

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Posté 25 novembre 2020 - 12:43

Je ne suis pas convaincu par l'analyse du pourquoi que le cheval il va plus vite que l'humain avec le schéma sur le nombre de DOF.

Humain chien ou cheval, on a la  même structure osseuse

post-16849-0-84795500-1606242756.png

 

si on coupe les pieds à un humain, c'est pas trop rigolo pour marcher ou courir...

Mais... on peut améliorer grandement les choses avec des ressorts/amortisseurs...

04slde1.JPG

 

 

Oracid, ce petit quadrupède est super rapide, ça lui donne un coté "vivant" on dirait un petit chien qui vient te faire la fête :yahoo:

 



#11 Oracid

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Posté 25 novembre 2020 - 08:25

mori0091 a fait une analyse très poussée de la marche du chien. Il a validé ses travaux par des simulations exceptionnelles sur Algodooo. N'hésitez pas à regarder ses vidéos sur sa chaine YouTube, c'est très instructif.

Comme on peut le constater sur la première vidéo, la patte du chien est un mécanisme assez complexe. Essayer d'imiter cette marche sans en accepter la complexité est à mon avis un défi difficile à relever.

 

 

 

Sur cette deuxième vidéo, il propose une analyse très fine de l'animal au complet. Remarquez la différence du mouvement des pattes avants et arrières.

 

 

Néanmoins, dans cette dernière vidéo, il a simplifié l'allure en attribuant le même mouvement aux pattes avants et arrières.

 

 

Attention, Algodoo, https://www.robot-ma...ysique/?p=77162, n'est pas qu'un simple logiciel d'animation.

Il comporte bien un moteur de simulation physique. Malheureusement, il est limité en 2D, mais comme vous pouvez le constater, cela n'empêche pas de faire du pseudo 3D.

 

Je vais essayé d'améliorer la cinématique de mon quadrupède, mais je ne me fais pas d'illusion, seul, cela n'est pas à ma portée.



#12 Oracid

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Posté 25 novembre 2020 - 10:53

Voici ma première approche de la cinématique proposée par pat92fr. C'est une figure assez classique, proposé par Theo Jansen, par exemple.

Vous remarquerez que ce n'est pas le mouvement de mori0091 que j'ai montré plus haut.

 

Ici une image d'un fichier Excel que je n'ai pas réussi à envoyé.

Les cotes sont en millimètre. Pour l'instant, je vais attribué ces valeurs aux 4 pattes avec un déphasage gauche/droite et avant/arrière de 180°, et je vous tiens au courant.

 

Cliquez moi.

nwKine01.jpg



#13 pat92fr

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Posté 25 novembre 2020 - 10:59

C'est le profil que j'ai utilisé dans la simu de 4BQ3.

Figure_3.png

 

Est-ce que tu peux transformer la partie plane par une courbe, pour que le Cg du robot monte légèrement pendant la phase stride ?

 

 



#14 Oracid

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Posté 25 novembre 2020 - 03:18

Voila la V2 avec une superbe symétrie.  Désolé, mais je ne peux pas aller au dessus de 25 en y

J'essaye ça, puis on voit.

 

nwKine02.jpg



#15 pat92fr

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Posté 25 novembre 2020 - 03:20

Entre deux points de ta courbe, tu as le même temps ?



#16 Oracid

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Posté 25 novembre 2020 - 06:11

Entre deux points de ta courbe, tu as le même temps ?

Oui, mais dans l'absolu, le servo mettra plus de temps si l'angle suivant est plus éloigné de sa position courante que la position précédente. Là, je parle en degré.

Ici, comme on peut le voir, l'espacement est quasi constant, en millimètre. Donc, en degré cela doit se suivre de très près.

A mon avis, il ne faut pas focaliser là-dessus pour l'instant.

 

Je vais tester comme ça, puis je relèverai le plancher, l'axe X. Actuellement, il est bas car je fais du symétrique par rapport à l'axe X. Environ de -30 à +30.



#17 pat92fr

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Posté 25 novembre 2020 - 06:40

Dans mon implémentation, je considère :

- le temps de stride (partie basse) est identique au temps de swing (partie haute). 

- la longueur de la trajectoire swing est supérieure à celle du stride.

- la vitesse en swing est plus élevée que celle en strige (rapport 2 voire plus, dépend de la partie 'overlay', i.e. les deux segments en début et fin).

 

Dans la simu, le différentiel de vitesse est de l'ordre de x3. Ca se voit sur le graphique, les points sont nettement plus éloignées.

 

Ce sera peut etre une amélioration pour la suite.



#18 Oracid

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Posté 25 novembre 2020 - 09:06

Dans mon implémentation, je considère :

- le temps de stride (partie basse) est identique au temps de swing (partie haute). 

- la longueur de la trajectoire swing est supérieure à celle du stride.

- la vitesse en swing est plus élevée que celle en strige (rapport 2 voire plus, dépend de la partie 'overlay', i.e. les deux segments en début et fin).

 

Dans la simu, le différentiel de vitesse est de l'ordre de x3. Ca se voit sur le graphique, les points sont nettement plus éloignées.

 

Ce sera peut etre une amélioration pour la suite.

Je n'ai pas ce genre de problème car j'ai toujours fait du symétrique, ou presque.

Mais, à quoi sert tout cela, peux tu m'expliquer en quelques mots.

 

Jusqu'à la fin de la semaine, je ne vais pas avoir beaucoup de temps.



#19 Oracid

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Posté 26 novembre 2020 - 11:18

J'ai fait un premier test de la V2, https://www.robot-ma...apide/?p=111810. C'est plutôt encourageant, la démarche est assez souple.

Dès que j'ai un moment, je teste la même chose, mais avec une courbe, le "swing", à 50mm. Voir image.

 

Actuellement, le pas va de x=55 à x=-55. Ce n'est pas beaucoup. Si le test est concluant, je passerai de x=80 à x=-80.

Puis, je testerai la vitesse.

 

Cliquez moi.

nwKine03.jpg



#20 Oracid

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Posté 26 novembre 2020 - 02:02

J'ai retrouvé la vidéo originale qui détaillait précisément la marche du chien.

Sur le lien proposé dans la description, en bas de page, vous pouvez télécharger un .zip contenant un outil génial permettant de visualiser les allures que vous voyez dans la vidéo, à différentes vitesses jusqu'au 1/100 et différents paramètres.  https://www.cs.ubc.c...uped/index.html

 






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