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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 從陀螺儀的應(yīng)用說(shuō)說(shuō)“敢不敢接” [打印本頁(yè)]

作者: civiling 時(shí)間: 2013-12-15 16:17
標(biāo)題: 從陀螺儀的應(yīng)用說(shuō)說(shuō)“敢不敢接”
出身原因，還從robocon說(shuō)起。

06年的時(shí)候，西安交通大學(xué)在國(guó)內(nèi)首先將陀螺儀安裝到競(jìng)賽機(jī)器人上用于導(dǎo)航。

陀螺儀說(shuō)白了就是角度和角加速度的傳感器。以前屬于精密儀器，或者精密機(jī)電，隨著微機(jī)電系統(tǒng)MEMS（Microelectromechanical Systems）技術(shù)的發(fā)展，這類技術(shù)屬于機(jī)械的一個(gè)獨(dú)立分支，甚至只能說(shuō)制造業(yè)的一個(gè)分支了。

長(zhǎng)三乙火箭，就是這次執(zhí)行嫦娥三號(hào)任務(wù)的火箭，首次發(fā)射時(shí)起飛數(shù)秒就水平飛出，裝上附近山坡，炸死了包括一名總師在內(nèi)的多名火箭技術(shù)人員。現(xiàn)在查網(wǎng)上資料，多說(shuō)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)電子元件出了問題，我猜想，就是陀螺儀“飛了”。火箭立著，陀螺儀給的信號(hào)是斜的，結(jié)果就那樣了。

陀螺儀作為火箭，導(dǎo)彈，飛機(jī)上的重要傳感器，用到小車上導(dǎo)航，確實(shí)是個(gè)創(chuàng)意。實(shí)現(xiàn)了一個(gè)華麗的轉(zhuǎn)身，把西交團(tuán)隊(duì)從解散的邊緣拽回。現(xiàn)場(chǎng)看視頻，一般學(xué)校要至少15s才能走到的距離，他們只要不到3s。這什么概念?就好比百米飛人大戰(zhàn)，冠軍已經(jīng)沖過了終點(diǎn)，另一方還沒跑過20米。如此牛逼而搶眼的表演，使得他們?nèi)缭溉〉脟?guó)內(nèi)冠軍。

而開賽頭幾年的霸主，北科大卻被這種新技術(shù)轟下神壇。回去總結(jié)，一個(gè)院士的徒孫，校長(zhǎng)的學(xué)生激動(dòng)地說(shuō)，"我們就是要用小米加步槍的技術(shù)把對(duì)手踩在腳下……"

我心想“你滾！見鬼吧”。開發(fā)自己的脫落導(dǎo)航技術(shù)，就成了當(dāng)年大多數(shù)人的愿望。

可是新開發(fā)技術(shù)，總得有積累，西交在西安，西安有個(gè)國(guó)家重要的航空研發(fā)中心，他們的某些專業(yè)可能就是對(duì)著陀螺儀展開的，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)？當(dāng)時(shí)找信息工程學(xué)院的教授副教授，居然也很少聽說(shuō)過這玩意的！……

但別人已經(jīng)在玩了，當(dāng)年的規(guī)則猶如一馬平川，特別適合陀螺儀導(dǎo)航的發(fā)揮。目標(biāo)已經(jīng)定了亞太冠軍，難道被同一支隊(duì)伍以相同的技術(shù)打敗兩年？

玩，這個(gè)技術(shù)堅(jiān)決要玩。于是組織了幾個(gè)保研的學(xué)生上馬這個(gè)項(xiàng)目。

于是查資料，看情報(bào)組從現(xiàn)場(chǎng)拍回來(lái)的對(duì)手照片。記得當(dāng)時(shí)即便是中發(fā)電子城，也很少有賣這個(gè)的。居然有一家，有倆二手的，說(shuō)想建立客戶關(guān)系，600元一個(gè)，另一個(gè)象征性的收10塊就賣了。買回去調(diào)試，專門搞這個(gè)的哥們最后去了香港科大，技術(shù)水平還是不錯(cuò)的。但在剛剛上手的那半年里，一直都是云里霧里。在這階段，陀螺儀這玩意的神秘感被搞得深不可測(cè)。為了促進(jìn)進(jìn)度，當(dāng)時(shí)就把一個(gè)保送清華的家伙也調(diào)過來(lái)幫忙。

牛人就是牛人，那哥們上手后，跟大家分享的時(shí)候就簡(jiǎn)單兩句：一個(gè)檢查角度的，一個(gè)AD。經(jīng)過折騰，終于在元旦后不久，第一輛陀螺導(dǎo)航的小車上場(chǎng)測(cè)試。當(dāng)時(shí)的情形是，小車?yán)@著直徑6米的圓圈，以2m/s的速度，連續(xù)行走10圈。停下來(lái)后，誤差在100mm以內(nèi)！這在當(dāng)時(shí)已經(jīng)足夠震驚全場(chǎng)，振奮全隊(duì)了。

但很快，我們就發(fā)現(xiàn)實(shí)用方面還有很大差距。

首先是溫漂，本來(lái)好好的，放著放著，就不準(zhǔn)了。于是想辦法從時(shí)間，空間，初始狀態(tài)上想辦法解決。

然后是抗震，兩車相撞的情況很常見。05年和鬼子決賽的時(shí)候，鬼子的車被撞了，兜幾圈，有找回來(lái)了，投入了決勝分。跑飛無(wú)數(shù)次之后才知道，碰撞的時(shí)候，引起了“超量程”的問題。打個(gè)比方，如果讓你閉著眼睛轉(zhuǎn)90°，一般人估計(jì)都能轉(zhuǎn)差不多；但如果有人突然推你一個(gè)趔趄，這時(shí)候問你剛剛轉(zhuǎn)了多少角度？你可能只轉(zhuǎn)了10°，但你肯定蝦米了說(shuō)5、60°。但如果換個(gè)玩花樣滑冰的，同樣推他一個(gè)趔趄，轉(zhuǎn)了360°，人家心里明明白白。

當(dāng)然了，還有電磁干擾，精度等等的問題。如果不做，永遠(yuǎn)都是落后的，吹牛逼用“小米加步槍打敗飛機(jī)加大炮”那是寄希望于對(duì)手是個(gè)慫蛋。

那年還有個(gè)技術(shù)問題，就是機(jī)器人視覺，而且不能是紅綠色盲的視覺。如果這個(gè)問題不解決，機(jī)器人就會(huì)在場(chǎng)上干出給對(duì)手得分的“投敵”事件；或者干出破壞自己既得分?jǐn)?shù)的“友軍火力誤傷”事件。

這種技術(shù)以前也從來(lái)沒玩過，看過一些牛人玩過，但跑到CCTV的霓虹燈下，立馬蝦米。那時(shí)候，玩DSP已經(jīng)算比較牛逼的了，當(dāng)時(shí)就想開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工況過于復(fù)雜。機(jī)器人的視覺需要強(qiáng)大的軟件和算法，要不然機(jī)器人可能把背景當(dāng)成目標(biāo)。

這些工作也是沒有“基礎(chǔ)”這個(gè)東西的，啥都得從零開始。時(shí)間關(guān)系，最后選擇了一個(gè)這種的方案。遠(yuǎn)距離色盲式搜索，找到目標(biāo)后用近視的顏色傳感器判斷。還甭說(shuō)，這顏色傳感器抗噪能力那時(shí)相當(dāng)了得。為了看看這種傳感器的抗噪能力，我們用紅燈打到綠色的塊兒上，人眼都已經(jīng)覺得塊兒是紅的了，這傳感器在100mm的距離上判斷，綠色的！

基礎(chǔ)重要不重要，當(dāng)然重要。技術(shù)落后的追趕基本不能立馬見效，后面兩年照樣輸?shù)暮軕K客觀上體現(xiàn)了一定問題。

技術(shù)落后的追趕也是艱苦的，故事太多，這里用一個(gè)簡(jiǎn)單的風(fēng)月故事說(shuō)明。一個(gè)哥們看上我們技術(shù)攻關(guān)組的某小姑娘。這姑娘給那個(gè)保送清華的技術(shù)大牛打下手，注意是打下手，更大壓力在那大牛身上。有個(gè)哥們作為技術(shù)顧問前來(lái)支援，每天晚上3點(diǎn)鐘，趕我回去睡覺……決賽輸?shù)舻哪且凰查g，長(zhǎng)期熬夜的那位姑娘終于支撐不住，暈倒在了央視的錄制現(xiàn)場(chǎng)。那哥們這時(shí)候淚如雨注，摟著那位姑娘在北醫(yī)三院的樓道里說(shuō)了十多個(gè)小時(shí)的耳語(yǔ)才把她喚醒。

忘掉所謂的基礎(chǔ)差異，奮力追趕的進(jìn)步也是明顯的。開發(fā)新技術(shù)當(dāng)年，能用；第二年，國(guó)內(nèi)前四的水平；第三年，成為亞太地區(qū)能玩進(jìn)18s的三家之一；第四年，一個(gè)5kg的小車，你用20的氣缸通0.6Mpa的氣壓去沖擊，我們照樣能找回來(lái)；第五年，手刃當(dāng)年最早的玩家。

當(dāng)然，細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，我說(shuō)的問題都在應(yīng)用層面，不是基礎(chǔ)領(lǐng)域。我寫這篇不想反駁什么，只是想說(shuō)明，所謂的基礎(chǔ)，是需要有人敢去攻克的。沒人去攻克，就始終被別人擊倒，始終處于被動(dòng)，基礎(chǔ)就成了自我頹廢的借口。

而能夠并勇于攻克這些困難的人，需要一定平臺(tái)和環(huán)境去培養(yǎng)，比如蘿卜坑這樣的。在圈內(nèi)，和圈內(nèi)人聊天說(shuō)幾句，你就知道他是強(qiáng)隊(duì)的，還是來(lái)混獎(jiǎng)杯的，精神面貌上首先就有天壤之別。

998大俠所說(shuō)的，“當(dāng)你具體指著一個(gè)典型東西的時(shí)候，說(shuō)，就玩這東西，大家就立即散去了 ”。這種情況也存在，在圈內(nèi)也可以舉個(gè)例子。清華在06年的時(shí)候被天津工程師范學(xué)院打敗，從此再也不玩了。按理說(shuō)是不是大家就可以跑到五道口那邊沖著人家嘲笑，我們就玩蘿卜坑，你們不能跑哦。人家肯定回答你，洗洗睡吧，我們所有的經(jīng)費(fèi)，還不夠你們買兩個(gè)進(jìn)口電機(jī)的。事實(shí)上很多情況就是這樣。一個(gè)項(xiàng)目正常要等8年，花費(fèi)10億能搞成。米國(guó)可能投了30個(gè)億，花費(fèi)10年時(shí)間搞出來(lái)了。相同的在天朝，剛投了5個(gè)億，花了5年時(shí)間，旁邊看笑話的就在說(shuō)風(fēng)涼話了。

送我王小波的詩(shī)，我這里加幾句：“走在寂靜里，走在天上，而陰莖倒掛下來(lái) ；看到美麗裸女，它騰然勃起，原來(lái)精神上不陽(yáng)痿才是真爺們”

作者: 2266998 時(shí)間: 2013-12-15 16:48
俺因?yàn)樯抖纪妫佑|各類‘牛人’，為什么俺多年呼吁‘念書’，就是這個(gè)原因，機(jī)械專業(yè)念4年，懸臂梁根本就不會(huì)算，不僅不會(huì)，完全沒有概念，

大家都以為玩‘自動(dòng)化’的很神，學(xué)‘挨踢’的很深，你仔細(xì)一捉摸，學(xué)機(jī)械的對(duì)機(jī)械沒有概念，學(xué)自動(dòng)化的就一定有概念？那不是脫離‘國(guó)情’了嗎，

小鼻子怎么厲害，俺一說(shuō)這個(gè)，大家就笑了，小鼻子當(dāng)年的錄像機(jī)厲害，怎么厲害的，那個(gè)磁鼓的精度標(biāo)準(zhǔn)就按米國(guó)機(jī)械陀螺標(biāo)準(zhǔn)，米國(guó)佬拆了日本錄像機(jī)，上檢測(cè)儀，發(fā)現(xiàn)還真就那樣，你服不服吧，

有些東西不懂，不要緊，環(huán)節(jié)要論證，哪個(gè)環(huán)節(jié)要‘閉鎖’這個(gè)要特別注意，你看毛子就有在發(fā)射臺(tái)燒死司令的問題，米國(guó)幾乎就沒有這類問題，

陀螺‘超調(diào)’了，不要緊，關(guān)鍵是怎么控制這個(gè)閉鎖，你忽視許多東西，最終就玩完了，

俺用‘激光鏈路’控制大型的鋼包車，都會(huì)寫一大本控制說(shuō)明，要論證的，不是說(shuō)一個(gè)鏈路出毛病了，鋼包車就可以在廠子里面亂跑，你是不管了，人家還活不活了，

50年代，某火箭就怎么玩都不行，錢都納悶了，怎么老掉下來(lái)？問手下，分析過掉下來(lái)的筒子了？說(shuō)沒有，不知道怎么玩

錢安排人做計(jì)算，這才解決了問題，

米國(guó)的許多‘玩意’也在陀螺儀上栽過跟頭，小布什玩那個(gè)‘雙輪車’，就被摔了一次，幸虧那哥們兒身手矯健，后來(lái)檢測(cè)電路，就是陀螺儀的系統(tǒng)與主電源公用一個(gè)系統(tǒng)，電壓低了時(shí)候，陀螺儀信號(hào)失效了，就這么一個(gè)簡(jiǎn)單問題，

作者: civiling 時(shí)間: 2013-12-15 17:03

2266998 發(fā)表于 2013-12-15 16:48
俺因?yàn)樯抖纪妫佑|各類‘牛人’，為什么俺多年呼吁‘念書’，就是這個(gè)原因，機(jī)械專業(yè)念4年，懸臂梁根本就不 ...

我寫這篇的目的不在貶低機(jī)械基礎(chǔ)，不在鼓吹機(jī)電。我也見過學(xué)機(jī)械的，有人讓他算“撓度”。“啊？撓度？”
對(duì)于“敢不敢接”的問題，要看有沒有足夠的激勵(lì)或者誘惑。

要么老毛那一套，XX主義，追求全世界最牛，亞太第一，為XX奮斗，為XX服務(wù)這類大帽子；要么就很現(xiàn)實(shí)的，給夠銀子。
當(dāng)然，給夠銀子還有環(huán)境和時(shí)間。現(xiàn)實(shí)中我遇到過愿意等8周買德國(guó)電機(jī)卻只給我2周時(shí)間設(shè)計(jì)+加工+調(diào)試的。這種情況我斷然無(wú)法做出精品，但短信發(fā)來(lái)，貸款得還；孩子哭鬧，奶粉要買。當(dāng)前不做虧心事，賺點(diǎn)銀子，漲點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，先干著吧。

您勸大家“憋一年”，這個(gè)不錯(cuò)。我有師兄就是靠“憋一年半”造就了一個(gè)突破億元的企業(yè)。但如同螺絲，彈簧，刀具這樣的基礎(chǔ)零件，憋一兩年可能有點(diǎn)收獲，但難以養(yǎng)活自己；憋8年，10年可能成事，那可真得偏執(zhí)的愛好這個(gè)。這是重工的困境。
更別提機(jī)床這類大件，得持續(xù)跟進(jìn)最新技術(shù)，還得扛住先手的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，還得持續(xù)多年不被餓死。

作者: 獅子67 時(shí)間: 2013-12-15 20:47
聽各位大俠的故事，也可以漲經(jīng)驗(yàn)啊……

作者: changkongceyi 時(shí)間: 2013-12-15 21:25
哈哈，國(guó)內(nèi)做MEMS的知道幾家，不過都是外面的器件，去年送上海交大一教授的產(chǎn)品去某無(wú)人機(jī)公司測(cè)試后被告知——完全不能用...最后教授改變思路，據(jù)說(shuō)后面去找玩RPG的去了

作者: 小鏈機(jī) 時(shí)間: 2013-12-15 21:30
“當(dāng)前不做虧心事，賺點(diǎn)銀子，漲點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，先干著吧”不做虧心事，就是好人。

作者: 機(jī)小妖 時(shí)間: 2013-12-16 07:47
努力積累中。。

作者: xtw77wh 時(shí)間: 2013-12-16 10:36
聽大神們論道，長(zhǎng)知識(shí)，多感性認(rèn)識(shí)。。

作者: 上進(jìn)的娃 時(shí)間: 2013-12-16 19:28
大神，。說(shuō)的很好！積累學(xué)習(xí)！

作者: 奔跑run 時(shí)間: 2013-12-16 22:05
聽大神的言論，聽不懂啊！材料的路過啊

作者: yuyanlzh 時(shí)間: 2013-12-17 12:46
好好念書才有出路，上學(xué)是，畢業(yè)也是

作者: lsheng1990 時(shí)間: 2013-12-17 13:28
拜讀！收藏！

作者: wgary 時(shí)間: 2013-12-17 15:40
西交的投入是不是一直都比較大？

作者: honyo2011 時(shí)間: 2013-12-17 16:33
路過，看看熱鬧！

作者: wntiy 時(shí)間: 2013-12-18 01:21
受教了，中國(guó)人現(xiàn)在確實(shí)很現(xiàn)實(shí)，不是工人們現(xiàn)實(shí)，主要是領(lǐng)導(dǎo)帶動(dòng)工人技術(shù)員們走“現(xiàn)實(shí)路線”，不主抓精品科研，搞這思想那理論，哎都是為套錢....

作者: USACHINA 時(shí)間: 2013-12-18 09:45
剖析深刻！見解深遠(yuǎn)！個(gè)中五味深晰！

作者: ws456456 時(shí)間: 2013-12-18 12:04
精品文章，頂

作者: 無(wú)路車 時(shí)間: 2013-12-18 12:25
碰得頭破血流的鋼鐵勇士，舍得大把花銀的錄像水貨。

作者: hacjg0807 時(shí)間: 2013-12-18 15:00
路過，不錯(cuò)

作者: sivlerduck 時(shí)間: 2013-12-18 18:01
文章說(shuō)的很好，也很羨慕樓主在學(xué)校時(shí)就已經(jīng)有這種經(jīng)歷

作者: 忙碌的星星 時(shí)間: 2013-12-18 21:50
“清華在06年的時(shí)候被天津工程師范學(xué)院打敗”當(dāng)年帶隊(duì)的就是我班主任，很低調(diào)的一個(gè)人，能力很強(qiáng)。現(xiàn)在他在帶工程能力大賽，已經(jīng)連續(xù)三年全國(guó)第一了。我們學(xué)校現(xiàn)在的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)每年花掉20W，連個(gè)18s都近不了了，，，哎。。。技術(shù)第一，人才第一呀。

作者: CBIFBI 時(shí)間: 2013-12-19 14:28
學(xué)技術(shù)，要從娃娃抓起

作者: yijidafashi 時(shí)間: 2013-12-20 13:58
mark一下

作者: genius0220 時(shí)間: 2013-12-20 16:56
遠(yuǎn)觀一下了！@！！

作者: ywjianghu 時(shí)間: 2014-8-13 10:14
06年的時(shí)候，已經(jīng)有三軸陀螺儀，三軸加速度計(jì)和地磁感應(yīng)器組成的姿態(tài)系統(tǒng)，結(jié)合GPS系統(tǒng)，有成功的商業(yè)產(chǎn)品。

作者: supchao 時(shí)間: 2015-11-10 10:37
機(jī)械的路過

作者: 月光傾城2015 時(shí)間: 2016-3-1 12:33
學(xué)習(xí)一下姿勢(shì)

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