第115章 给虫子接上神经(6/9)
通过内部微机械结构,它能精准记录机身在三维空间里的横摆、俯仰、微小的震动,以及每一次跌倒时的瞬时冲击G值。
可问题在于,如果你把这个敏感的神经元固定在错误的位置,它就会把主轴电机的电磁高频振动,某颗m3螺丝没拧紧的松动,甚至是某根数据线在风中拍打机架的震颤,统统误认为是机身的姿态变化。
江临在这个小小的硅片上,经历了三次痛苦的迭代。
V1.
0方案(中置底盘直贴)。
他遵循了物理学中最直观的逻辑,把ImU贴在机身的几何中心,也就是底盘的正中央。
位置绝对准确。
可是那个功率高达150w的直流无刷主轴电机,就在它旁边不到五厘米的地方。
主轴一通电开始旋转,哪怕机器还没落地,上位机里的数据波形直接炸裂。
高频的电磁噪声和电机的机械共振,顺着刚性底盘全传了过来。
机身明明稳如老狗,屏幕上的姿态曲线已经疯得像在跳迪斯科。
V2.
0方案(上层柔性支架)。
秉着惹不起躲得起的原则。
他用3d打印机打了一个尼龙小架子,把ImU挪到了远离底盘和电机的上层空间。
电机噪声确实小了,波形平滑了不少。
但江临还没来得及高兴,一落地测试就原形毕露。
尼龙支架太薄,悬臂太长,机器只要迈开腿走路,整个机身带动的低频晃动,让那个小支架自己开始产生共振颤抖。
最终,ImU记录下来的根本不是真实的机身整体姿态,而是那个破支架在空中疯狂的帕金森抖动。
V3.
0方案(加厚金属配重块)。
江临动了真火。
他用6061硬质铝合金搓出了一个极厚、硬的固定底座,然后攻了几个极紧的螺纹孔,把ImU锁在上面。
这一次,刚性绝对足够,数据瞬间干净得像教科书里的示例。
然后就是这块沉重的实心铝块,增加了机身上半部分的质量分布。
机器的整体重心被凭空拔高了12毫米。
当这台机器再次爬上那些非重复间距板时,因为重心的改变,侧倾风险明显增加。
记录系统,再一次无情地改变了被记录的物理对象。
江临冷静地把这三次测试、三组截然不同的数据图表并排放在屏幕上。
第一组:被电机高频噪声污染的假姿态。
第二组:被支架低频自振污染的假姿态。
第三组:很干净,却让机器变得更容易摔倒的假数据。
三条路,每一条都不完美。
但这就是工程学,不用在真空球形鸡的假设下寻找一个完美的解析解。
而是在一堆糟糕透顶的选项里,通过无数次的权衡,妥协,压榨材料的极限,挑出一个错得最少的。
最终,他配置了一个复合滤波方案。
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