# การคาลิเบรทด้วย Arduino IDE {% hint style="info" %} การคาลิเบรทเป็นสิ่งสำคัญในการทำงานของหุ่นยนต์ {% endhint %} หุ่นยนต์ที่ประกอบไว้ล่วงหน้าจะติดตั้งขาไว้อย่างถูกต้อง แต่ไม่มีการคาลิเบรทแบบละเอียด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้อัปโหลดเฟิร์มแวร์ฟังก์ชันหลักของ OpenCat [Main function firmware](https://docs.petoi.com/desktop-app/firmware-uploader#uploading-process) ก่อนทำการคาลิเบรท การเข้าสู่โหมดการ calibrate ต้องมีการเตรียมการดังต่อไปนี้: 1\. วงจรเซอร์โวทั้งหมดเชื่อมต่อกับเมนบอร์ด 2\. แบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว 3\. เชื่อมต่ออะแดปเตอร์ [USB adapter](https://docs.petoi.com/communication-modules/usb-downloader-ch340c#connect-nyboard) และสื่อสารตามปกติ หากคุณกำลังสร้างหุ่นยนต์ด้วยชุดที่ยังไม่ได้ประกอบ อย่าติดตั้งส่วนประกอบส่วนหัวและส่วนขาจนกว่าจะได้รับการ calibrate คุณจะต้องติดตั้งแบตเตอรี่และกดปุ่มบนแบตเตอรี่ค้างไว้เพื่อจ่ายไฟให้กับหุ่นยนต์ ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FgbyNcOGhxnwV7UlfOrvf%2Fassets_bittle_wire2.jpeg?alt=media\&token=11e8370b-825e-4cdd-a72d-d9149fc58007) การ calibrate มี 4 ขั้นตอน: 1.เขียนค่าคงที่ไปยัง Nyboard (สำหรับเฟิร์มแวร์ 1.0 เท่านั้น) 2.เปิดหุ่นยนต์ด้วยแบตเตอรี่ ปล่อยให้เซอร์โวหมุนได้อย่างอิสระจนถึงมุมศูนย์/สถานะการ calibration 3\. แนบส่วนต่าง ๆ ของร่างกายเข้ากับเซอร์โว 4\. ปรับออฟเซ็ตอย่างละเอียดบน serial monitor ตรรกะเบื้องหลังการ [logic behind calibration](https://www.petoi.camp/forum/basic-assembly-and-setup/the-logic-behind-calibration-process) สามารถพบได้ใน OpenCat forum หลักการเหมือนกันสำหรับ Nybble และ Bittle ## 1. Write constants {% hint style="info" %} ขั้นตอนนี้ใช้สำหรับเฟิร์มแวร์ 1.0 เท่านั้น {% endhint %} ### 1.1. มีค่าคงที่ 3 ประเภทที่จะบันทึกลงใน NyBoard 1. Assembly-related เช่น การแม็ปข้อต่อ ทิศทางการหมุน และพินเซ็นเซอร์ ค่อนข้างคงที่และส่วนใหญ่กำหนดไว้ใน **OpenCat.h** และเก็บไว้ใช้กับหุ่นยนต์ในอนาคต 2. พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการ Calibration เช่น **MPU6050 offsets** และการแก้ไขข้อต่อ มีการวัดตามเวลาจริงและบันทึกไว้ใน **onboard EEPROM** ต้องตั้งค่าเพียงครั้งเดียว 3. ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับทักษะ เช่น ท่าทาง การเดิน และพฤติกรรมที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า ส่วนใหญ่กำหนดไว้ใน **InstinctNybble.h / InstinctBittle.h** คุณสามารถเพิ่มทักษะที่กำหนดเองได้เช่นกัน ### 1.2. Upload and run **WriteInstinct.ino** บทบาทของ **WriteInstinct.ino** คือการเขียนค่าคงที่ลงบนบอร์ดหรือ **I2C EEPROM** และบันทึกค่าการ **calibration** จะถูกเขียนทับโดย **OpenCat.ino** ในภายหลัง {% hint style="warning" %} คุณต้องเปลี่ยน \* on#define NyBoard\_V\*\_\* ใน **OpenCat.h** เพื่อให้ตรงกับเวอร์ชันของ NyBoard หมายเลขเวอร์ชันสามารถพบได้บนเมนบอร์ดใกล้กับโลโก้บริษัท
![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FBmOGIaywTg8Xq4AZx3oE%2FNyBoardV1_1.jpg?alt=media\&token=a9a63c42-9c47-4315-afe4-8b0c0bd62eaa) {% endhint %} {% hint style="warning" %} ก่อนอัปโหลด sketch ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปิดหน้าต่างที่เปิดอยู่ทั้งหมดของ serial monitor มิฉะนั้น serial port อาจถูกใช้งานและ sketch จะไม่ถูกอัปโหลด {% endhint %} {% hint style="warning" %} คุณต้องหมุนสวิตช์เลื่อนบน **NyBoard** ไปยัง **Arduino** แทน **RPi**! ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FqKzGlOtsakLaPrSuhjyK%2FI2C_switch.png?alt=media\&token=a086088a-9421-4e77-85fb-79422e9a7663) {% endhint %} หลังจากที่คุณอัปโหลด **WriteInstinct.ino** ผ่าน Arduino IDE ให้เปิด serial monitor {% hint style="warning" %} ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตั้งค่า serial monito เป็น **baud rate** **115200** และ **no line ending** {% endhint %} ![](https://files.gitbook.com/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-LygA-EAoP4h8Q2BOGHR-887967055%2Fuploads%2FeQXJKQQHzAc5cXp5FVa2%2Fmonitor.png?alt=media\&token=60b98871-8901-46dd-8056-dcde2024320b) คุณจะเห็นคำถามหลายข้อ: `Reset all joint calibration? (Y/n)` หากคุณไม่เคย calibrate ข้อต่อ หรือหากคุณต้องการ calibrate เซอร์โวใหม่โดยเริ่มต้นใหม่ ให้พิมพ์ 'Y' กับคำถาม `Do you need to update Instincts? (Y/n)` หากคุณได้แก้ไข **Instinct.h** ไม่ว่าด้วยวิธีใดก็ตาม คุณควรพิมพ์ 'Y' แม้ว่าจะไม่จำเป็นเสมอไปเมื่อคุณมีความเข้าใจ เกี่ยวกับการจัดการหน่วยความจำแล้ว `Calibrate MPU? (Y/n)` หากคุณไม่เคย **calibrate** **MPU6050** เช่น **gyro/accelerometer sensor** ให้พิมพ์ 'Y' บางครั้งโปรแกรมอาจหยุดทำงานในขั้นตอนการเชื่อมต่อ คุณสามารถปิด **serial** **monitor** แล้วเปิดใหม่อีกครั้ง หรือกดปุ่มรีเซ็ตบน **NyBoard** เพื่อรีสตาร์ทโปรแกรม ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FGeX5BTmML0yMrPytx6LH%2FSerialStart.png?alt=media\&token=4253a3bf-b80c-4a58-9050-01f06fc05cb0) ### 1.3. Upload OpenCat.ino คุณต้องอัปโหลด **OpenCat.ino** เพื่อบันทึกค่าคงที่ล่าสุดและเปิดใช้งานฟังก์ชันสาธิต
## 2 Enter calibration mode ตรวจสอบตำแหน่งและทิศทางของเซอร์โวทั้งหมด คุณต้องเสียบเซอร์โวและแบตเตอรี่ภายนอกเข้ากับ NyBoard เพื่อปรับเทียบอย่างถูกต้อง ก่อนที่เราจะติดตั้งชุดประกอบขา เพลาขาออกของเซอร์โวควรอยู่ที่ศูนย์ (ไปที่ตำแหน่งที่เป็นกลางและหยุด) พิมพ์ 'c' ใน serial monitor เพื่อเข้าสู่โหมดการ calibration ขึ้นอยู่กับทิศทางของเพลาเริ่มต้น บางตัวอาจเดินทางในมุมที่ใหญ่ขึ้นจนกระทั่งหยุดที่จุดกึ่งกลาง จะมีเสียงรบกวนมาจากระบบเกียร์ของเซอร์โว คุณจะเห็นตารางการ calibration ดังต่อไปนี้: ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2F9uumRr3f4zPSAVFiIjac%2FcaliTable.png?alt=media\&token=ee0988a3-926e-4990-b53f-8b2cc5911664) แถวแรกคือ index ของข้อต่อ แถวที่สองคือออฟเซ็ตการ calibration: | **Index** | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | | ---------- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | | **Offset** | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | ค่าเริ่มต้นคือ "-1" หรือ "0" และควรเปลี่ยนภายหลังการ calibration {% hint style="info" %} เซอร์โวกำลังใช้ potentiometer ใน feedback loop เพื่อควบคุมตำแหน่ง เมื่อตำแหน่งคงที่ พวกเขามักจะสั่นรอบมุมเป้าหมาย อาการสั่นคล้ายพาร์กินสันจะเกิดขึ้นหลังจากใช้งานไปช่วงสั้นๆ จะไม่มีผลกระทบมากนักระหว่างการเคลื่อนไหวต่อเนื่อง เซอร์โวที่ดีกว่าไม่มีปัญหาเหล่านี้อาจมีราคาสูงกว่า 10 เท่า ดังนั้นการเปลี่ยนยูนิตที่จึงเป็นคำตอบที่คุ้มค่ากว่า {% endhint %} ## 3 The rationale for calibration ### 3.1 เข้าใจสถานะศูนย์และระบบพิกัด หลังจากพิมพ์ 'c' ใน serial monitor โดยเซอร์โวทั้งหมดหมุนไปที่มุมศูนย์ ตอนนี้ติดส่วนหัว หาง และขาที่เตรียมไว้ในส่วนก่อนหน้าเข้ากับลำตัว โดยทั่วไปจะตั้งฉากกับโครงร่างที่เชื่อมโยงกัน ท่าเทียบมาตรฐานแสดงไว้ด้านล่าง: ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2F4fryc2V8MN2Z4l4Adg29%2Fcalibration_Nybble.png?alt=media\&token=7b2230d7-33bb-4eef-8d00-324bfc42eb8e) ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FwgfLtnRgkD0d0BZQ7wn4%2Fzero.png?alt=media\&token=536e61a6-4dbc-4aa9-ac4e-3400606fb9ea) {% hint style="info" %} หากคุณกำลังสร้างหุ่นยนต์จากชุดอุปกรณ์ ให้ติดตั้งส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับเซอร์โวตามภาพด้านบน และพยายามตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนเหล่านี้ตั้งฉากกัน (ขาท่อนบนตั้งฉากกับลำตัว และขาท่อนล่างตั้งฉากกับ ขาท่อนบน) โปรดดูบทที่เกี่ยวข้องในคู่มือผู้ใช้สำหรับรายละเอียด: * Nybble * [Bittle](https://app.gitbook.com/s/-MPQ2vWEZUH7ol6XE55o-887967055/4-connect-the-wires#5.2-prepare-for-calibration) {% endhint %} {% hint style="warning" %} หมายเหตุ: ใส่ส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับเซอร์โวโดยตรงในเพลาขาออกของเซอร์โว ห้ามหมุนเพลาขาออกในระหว่างขั้นตอนนี้ {% endhint %} การหมุนแขนขาทวนเข็มนาฬิกาจากสถานะศูนย์จะเป็นค่าบวก (เหมือนกับในพิกัดเชิงขั้ว) เมื่อมองจากด้านซ้ายของตัวหุ่นยนต์ การหมุนทวนเข็มนาฬิกาของข้อต่อถูกกำหนดให้เป็นทิศทางบวก {% hint style="info" %} ยกเว้นอย่างเดียวคือมุมเอียงสำหรับหัวของ Nybble เป็นเรื่องปกติที่จะพูดว่า head up เป็นผลมาจากการหมุนตามเข็มนาฬิกา {% endhint %} {% hint style="info" %} แต่จากด้านขวาของตัวหุ่นยนต์ ทิศทางการหมุนที่เป็นบวกและลบนั้นตรงกันข้ามกัน {% endhint %} ### 3.2 ช่วงมุมที่ไม่ต่อเนื่อง หากเราพิจารณาเพลาเซอร์โวอย่างใกล้ชิด เราจะเห็นว่ามีจำนวนฟันจำนวนหนึ่ง มีไว้สำหรับติดแขนเซอร์โว และเพื่อหลีกเลี่ยงการเลื่อนไปตามทิศทางการหมุน ในตัวอย่างเซอร์โวของเรา เฟืองแบ่ง 360 องศาออกเป็น 25 ส่วน แต่ละส่วนมี **14.4** องศา (ออฟเซ็ต -7.2\~7.2 องศา) นั่นหมายความว่าเราไม่สามารถติดตั้งในแนวตั้งฉากได้อย่างสมบูรณ์แบบเสมอไป ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FFqhN0HGKzc6zAnp447zr%2Fassets_bittle_-MTLzoDqllmeUcpCu5jV_-MTM-Wiv6R3xuNmAhgrE_37.png?alt=media\&token=c3737961-b7e0-4cb6-b40d-6113ff40cbc1) ## 4 การ calibration อย่างละเอียดโดยใช้ serial monitor ### 4.1 คำสั่งควบคุมข้อต่อ คำสั่งสำหรับการ calibration แบบละเอียด (อ้างอิงจาก [serial protocol](https://app.gitbook.com/o/-M-_eWZUjFA4usjshHcZ/s/-MQ6a951Q6Jn1Zzt5Ajr-887967055/~/changes/DHad2hALnPq88oSLEuF1/serial-protocol)) มีรูปแบบเป็น `cIndex Offset`. โปรดสังเกตว่ามีช่องว่างระหว่าง cIndex และ Offset หมายเลขข้อต่อของหุ่นยนต์แสดงในภาพด้านล่าง:
![Nybble](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FQoWGORkCBxjmJ96TpZ6e%2FjointIndexNybble.png?alt=media\&token=23cf197a-4b20-4772-a783-3fc2d0c7bfed) ![Bittle](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FSpqk5hOwTa6YL3sZDh3h%2FBittle-joint-Index.png?alt=media\&token=968d8bf5-9106-4ba5-bfae-0c44e76117df) ตัวอย่างเช่น : * `c8 6` หมายถึงให้เซอร์โวตัวที่ 8 มีออฟเซ็ต 6 องศา * `c0 -4` หมายถึงการให้เซอร์โวตัวที่ 0 (ส่วนหัว) ชดเชย -4 องศา {% hint style="warning" %} ความละเอียดของการแก้ไขคือ 1 องศา ไม่ใช้ทศนิยม {% endhint %} {% hint style="info" %} หากคุณพบว่าค่าออฟเซ็ตมีค่ามากกว่า 9 แสดงว่าคุณไม่ได้ติดแขนขาที่ใกล้กับสถานะศูนย์ของมันมากที่สุด ซึ่งจะส่งผลให้ช่วงของเซอร์โวที่เข้าถึงได้ลดลงในด้านใดด้านหนึ่ง ถอดแขนขาออกแล้วหมุนด้วยฟันซี่เดียว มันจะส่งผลให้เกิดออฟเซ็ตมีขนาดเล็กลง {% endhint %} {% hint style="info" %} ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องใช้ -9 เป็นค่าการ calibration ให้ถอดขาออก หมุนด้วยฟันซี่เดียวแล้วติดกลับเข้าไปใหม่ ค่าการ calibration ใหม่ควรอยู่ที่ประมาณ 5 หลีกเลี่ยงการหมุนแกนเซอร์โวระหว่างการปรับนี้ {% endhint %} ค้นหาค่าออฟเซ็ตที่ดีที่สุดที่สามารถนำแขนขาไปสู่สถานะศูนย์ได้ เป็นกระบวนการลองผิดลองถูก หลังจากการ calibration **อย่าลืมพิมพ์ 's' เพื่อบันทึกค่าออฟเซ็ต** มิฉะนั้นจะถูกลืมเมื่อออกจากสถานะการ calibration คุณยังสามารถบันทึกทุกครั้งหลังจากที่คุณทำการ calibration เซอร์โวตัวเดียวเสร็จแล้ว ### 4.2 Use ‘L’ shaped joint tuner การสังเกตจะเปลี่ยนมุมมองต่างๆ นั่นเป็นเหตุผลที่เราต้องการอ่านโดยตรงเหนือไม้บรรทัดอ้างอิงเมื่อทำการวัดความยาว สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือคุณต้องมีมุมมองที่ขนานกันเมื่อปรับเทียบ Bittle ใช้จูนเนอร์ข้อต่อรูปตัว 'L' เป็นข้อมูลอ้างอิงแบบขนานเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการอ่าน วางปลายบนจูนเนอร์ให้ตรงกับกึ่งกลางของสกรูที่ข้อต่อไหล่และข้อเข่า และรูเล็กๆ ที่ปลายเท้า ดูตามแกนร่วมของศูนย์ สำหรับขาแต่ละข้าง ให้ปรับเทียบเซอร์โวไหล่ (หมายเลข 811) ก่อน จากนั้นจึงปรับเซอร์โวเข่า (หมายเลข 1215) เมื่อปรับเทียบข้อเข่า ให้ใช้ช่องสามเหลี่ยมที่ตรงกันทั้งบนตัวปรับจูนและด้ามเพื่อให้แน่ใจว่าจัดแนวขนานกัน #### Nybble ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FygLkya62S1HUN9Cn7Rw5%2FNybble-L.jpg?alt=media\&token=943a92d1-ca1e-4c59-8ac7-e6533beb3c6e) #### Bittle ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FYo5lUtLv96HWPlOI8JLd%2Fassets_bittle_-MSGw-I0q_j0kHosz8nz_-MSGx1sAobtzY1ucuddF_53.jpeg?alt=media\&token=9be5a3e5-6651-4f82-8599-9ea47e861fdc) ![Align the upper leg first](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FqH0w8MyStCVBVDopNtrG%2Fcalib1.png?alt=media\&token=7f499bec-e689-4cac-a736-d6d506e23b10) ![Pay attention to the reference edges for the lower leg](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FTbisNUZ7kRzq59rNgffv%2Fcalib2.png?alt=media\&token=fa045175-f834-4bda-98dd-0dd174245539) ### ### 4.3 การทดสอบและการตรวจสอบความถูกต้อง หลังจากการ calibration พิมพ์ ‘d’ หรือ ‘kbalance’ เพื่อตรวจสอบการ calibration มันจะส่งผลให้ Bittle / Nybble ขยับแขนขาอย่างสมมาตรระหว่างสถานะพักและสถานะยืน คุณอาจต้องทำการ calibration สองถึงสามรอบเพื่อให้ได้สถานะที่เหมาะสมที่สุด ยกตัวอย่าง Bittle ดังนี้: ![](https://3127300255-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FBR9bYMZnmeFFa1GJLvjM%2Fuploads%2FmtDK7tP12rwSQYlYPEmD%2FcalibValidation_Bittle.png?alt=media\&token=18bf86c9-2a00-4319-bd99-cfb8d693e300) ### 4.4 Center of mass พยายามทำความเข้าใจว่าหุ่นยนต์รักษาสมดุลได้อย่างไรแม้ในขณะเดิน หากคุณกำลังเพิ่มส่วนประกอบใหม่ให้กับหุ่นยนต์ ให้พยายามอย่างเต็มที่เพื่อกระจายน้ำหนักให้สมดุลกับกระดูกสันหลัง คุณอาจต้องเลื่อนที่ใส่แบตเตอรี่ไปมาเพื่อหาจุดที่ดีที่สุดสำหรับการปรับสมดุล เนื่องจากแบตเตอรี่มีน้ำหนักมากกว่าที่ด้านหน้า คุณจึงสามารถใส่แบตเตอรี่กลับด้านเพื่อเลื่อนจุดศูนย์กลางมวลไปทางด้านหลังได้มากขึ้น {% hint style="info" %} คุณอาจต้อง calibrate ใหม่หากมีการเปลี่ยนแปลงจุดศูนย์กลางมวล {% endhint %} โปรดอย่าบังคับให้หุ่นยนต์เพิ่มของหนัก ซึ่งอาจทำให้เซอร์โวติดขัดได้