أفضل الممارسات مع مستشعر GPS

يُعد مستشعر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في اللعبة أداة مفيدة للتنقل في ميدان مسابقة الروبوتات VEX V5 (V5RC). اقرأ هذه المقالة للتعرف على أفضل الممارسات التي تساعدك على تحقيق أقصى استفادة من المستشعر. 

حافظ على رؤية واضحة لرمز الحقل

محور في حقل فارغ في الزاوية، مع جهاز استشعار GPS مثبتًا في الجزء الخلفي من الروبوت مواجهًا لرمز الحقل على محيط الحقل. هناك مربع أحمر يسلط الضوء على موضع مستشعر GPS على الروبوت وسهم يوضح محاذاة المستشعر مع رمز الحقل.

يستخدم مستشعر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تغذية الفيديو لاكتشاف نمط رمز الحقل حول محيط الحقل. ولهذا السبب، فمن المهم ألا يتم حظر المستشعر بواسطة آليات أو مكونات الروبوت الخاص بك.

لتقليل العوائق المحتملة لرؤية المستشعر لرمز الحقل من الروبوت الخاص بك، يوصى بتركيب مستشعر GPS في الجزء الخلفي من الروبوت، مواجهًا للخلف. 

عند اختبار المشاريع باستخدام مستشعر GPS، تأكد من عدم وجود عناصر غريبة في الحقل وتمنع رمز الحقل (مثل أعضاء الفريق أو عناصر اللعبة الإضافية).

أكسل، الروبوت البطل للعبة High Stakes لعامي 2024-2025، في حقل فارغ في الزاوية، مع جهاز استشعار GPS مثبتًا في الجزء الخلفي من الروبوت مواجهًا لرمز الحقل على محيط الحقل. هناك مربع أحمر يسلط الضوء على موضع مستشعر GPS على الروبوت وسهم يوضح ارتفاع المستشعر بنفس ارتفاع رمز الحقل.

يجب أيضًا وضع مستشعر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على نفس ارتفاع رمز الحقل، وليس بزاوية بأي شكل من الأشكال ليعمل على النحو المقصود.

لمعرفة المزيد حول تركيب مستشعر GPS على الروبوت الخاص بك، اطلع على هذه المقالة.


قم بتكوين الإزاحات الخاصة بك بدقة

نافذة الأجهزة في VEXcode V5 تُظهر إعدادات GPS لتكوين مستشعر GPS. يوجد مربع أحمر يسلط الضوء على منطقة الإدخال لإزاحة X، وإزاحة Y، وإزاحة الزاوية إلى اليسار. على اليمين يوجد تمثيل رسومي لروبوت مع مستشعر GPS في المنتصف، مما يعكس قيم الإزاحة الافتراضية.

للاستفادة القصوى من استخدام مستشعر GPS، يمكنك تكوين إزاحة X وY والزاوية استنادًا إلى نقطة مرجعية على الروبوت الخاص بك. سيقوم المستشعر بإرسال البيانات استنادًا إلى موقعه الفعلي في الحقل، ما لم يتم تكوين الإزاحة. بمجرد تكوين الإزاحة، سيقوم VEXcode بتحويل البيانات من مستشعر GPS لتعكس نقطة المرجع على الروبوت الخاص بك.

يتيح لك تكوين الإزاحة اتباع توصيات التركيب، ولكن يمكنك التنقل من موضع ذي معنى على الروبوت الخاص بك، مثل نقطة مركز الدوران، أو ذراع الروبوت.

لمعرفة المزيد حول ضبط الإزاحة، هذه المقالة.


تتبع القيم الإيجابية والسلبية

منظر من أعلى إلى أسفل لملعب High Stakes Field مع مواضع بداية عناصر اللعبة. يتم رسم خطوط المحورين x وy على الحقل، والتي تقسم الحقل إلى أربعة أرباع، مثل شبكة الإحداثيات. يتم تمييز كل ربع بالقيم الإيجابية والسلبية المقابلة لها. بدءًا من الزاوية اليمنى العليا، والتحرك في اتجاه عقارب الساعة حول الحقل - يقرأ الربع الأول قيم x الموجبة وقيم y الموجبة؛ ويقرأ الربع الثاني قيم x الموجبة وقيم y السالبة؛ ويقرأ الربع الثالث قيم x السالبة وقيم y السالبة؛ ويقرأ الربع الرابع قيم x السالبة وقيم y الموجبة.

يقوم مستشعر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بإرسال بيانات موقعي X وY استنادًا إلى شبكة الإحداثيات. لاستخدام هذه البيانات بشكل فعال، من المفيد متابعة كيفية محاذاة القيم الإيجابية والسلبية مع شبكة الإحداثيات.

يمكن إعادة إنشاء هذه الصورة في دفتر ملاحظاتك الهندسية لمساعدتك في متابعة القيم المتوقعة في كل ربع من الحقل، حتى تتمكن من استخدام البيانات بشكل فعال في المشروع.

منظر من أعلى لأسفل لأكسل مع نقطة مرجعية في منتصف الذراع في مقدمة الروبوت مميزة بنقطة خضراء، ومستشعر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) مميز بمربع أخضر في الجزء الخلفي من الروبوت. يتم تقاطع نقطة المرجع مع المحورين x وy، مما يشير إلى أن نقطة المرجع تنشئ النقطة 0، 0 لحساب الإزاحات.

ينطبق نفس الاعتبار للقيم الإيجابية والسلبية على الإزاحة في تكوين مستشعر GPS أيضًا. ضع في اعتبارك المسافة والاتجاه من نقطة المرجع إلى المستشعر على طول كل محور، للتأكد من تكوين الإزاحات بدقة. 


استخدام البيانات من موقع ثابت

منظر من أعلى لأسفل لأكسل في زاوية الحقل مع مربع أحمر يسلط الضوء على مستشعر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وسهم يشير من المستشعر إلى رمز الحقل، مما يشير إلى كيفية قيام المستشعر بقراءة رمز الحقل من موضع ثابت.

يستخدم مستشعر GPS تغذية فيديو لرمز الحقل حول الحقل لتحديد موقعه. نظرًا لأن المستشعر يعتمد على التغذية الراجعة البصرية، فإن الصورة الأكثر دقة ووضوحًا ستأتي من وضع التوقف.

فكر عندما تلتقط صورة. إن محاولة التقاط صورة أثناء الحركة قد يؤدي إلى ظهور صورة غير واضحة. من المرجح أن يؤدي التوقف والوقوف ساكنًا أثناء التقاط الصورة إلى الحصول على نتيجة أكثر وضوحًا. والشيء نفسه ينطبق على مستشعر GPS.

من المفيد تجربة برمجة الروبوت الخاص بك للتحرك بسرعات أبطأ لتحديد مدى سرعة تحرك الروبوت أثناء جمع قيم مستشعر GPS الدقيقة. جمع البيانات واتخاذ القرار المبني على البيانات والذي يناسب فريقك بشكل أفضل. انتبه إلى أن العوامل البيئية مثل الإضاءة المحيطة يمكن أن تؤثر على موثوقية هذه القياسات، لذا ضع في اعتبارك البيئات والإضاءة في ملاعب التدريب والمنافسة الخاصة بك عند اتخاذ هذه القرارات.

إلى جانب مجرد إبطاء السرعة لتحسين الدقة، يمكنك أيضًا إيقاف حركة الروبوت بالكامل من خلال إنشاء فترات توقف لا تقل عن 0.5 ثانية (500 مللي ثانية) في مشروعك.


فكر في استراتيجيتك قبل الترميز

منظر من أعلى إلى أسفل للزاوية اليسرى العليا لملعب High Stakes Field، مع عناصر اللعبة في مواضعها الأصلية عند البداية. تشير الأسهم الخضراء إلى المسار المقصود للروبوت للتحرك من موضع إلى اليسار والقيادة إلى الهدف المتحرك، ثم قطريًا إلى الحلقات، ثم العودة إلى الهدف المتحرك، ثم التحرك إلى حلقات إضافية قطريًا للوصول إلى خط الوسط للميدان.

كما هو الحال مع أي جهاز آخر على الروبوت الخاص بك، فإن كيفية استخدامك لجهاز استشعار GPS سوف تعتمد على استراتيجيتك في لعب اللعبة. على سبيل المثال، إذا كنت تحاول الوصول إلى كائنات اللعبة على الجانب الآخر من الحقل، فمن المرجح أن يحتاج الروبوت الخاص بك إلى التنقل حول المزيد من العوائق مقارنة بالعناصر الموجودة في نفس الربع من الحقل.

إن التفكير فيما تحاول إنجازه وكيف تريد برمجة الروبوت لإكمال هذه المهمة مع فريقك سيساعدك على تحقيق أقصى استفادة من مستشعر GPS في مشروعك.


تدرب على البرمجة باستخدام VEXcode VR

يعرض VEXcode VR Workspace مشروعًا لتوجيه الروبوت باستخدام مستشعر الموقع الموجود على اليسار في مساحة العمل. على اليمين، تكون وحدة التحكم في الشاشة مفتوحة وتعرض بيانات الموضع Y بالملليمتر مثل -900 والموضع X بالملليمتر مثل -900، مما يوضح كيف يمكن مراقبة قيم الموقع أثناء المشروع. في الجزء السفلي، تكون ساحة لعب شبكة الأرقام مفتوحة، ويوجد الروبوت على الرقم 1 في الزاوية اليسرى السفلية.

تم تصميم مستشعر الموقع على روبوت الواقع الافتراضي في VEXcode VR استنادًا إلى مستشعر GPS. يمكن أن يساعدك التدرب على البرمجة باستخدام مستشعر الموقع في VEXcode VR على التركيز على مفاهيم البرمجة الخاصة باستخدام بيانات موضع x وy في مشروع ما، والتي يمكنك بعد ذلك تطبيقها على مستشعر GPS المادي الخاص بك على حقل V5RC.

يمكنك التعرف على كيفية التنقل باستخدام معلومات موقع x وy في وحدة معرفة موقعك من دورة علوم الكمبيوتر المستوى 1 (كتلة) (بايثون). 

صورة للجزء الخلفي من الروبوت الافتراضي Axel في موضع البداية على ملعب Virtual Skills High Stakes Playground، حيث تظهر مستشعر GPS وموضعه على الروبوت، فيما يتعلق بعناصر اللعبة وإعدادات الميدان أمام الروبوت.

يمكنك أيضًا التدرب على برمجة مستشعر GPS على Hero Bot للعبة هذا العام باستخدام Virtual Skills Playground في VEXcode VR. يعد Virtual Skills مكانًا رائعًا لاختبار الأفكار الاستراتيجية والبرمجية للعب في بيئة افتراضية، قبل محاولة تطبيقها وبنائها من الصفر على أرض الواقع. 

يمكنك بسهولة تطبيق المفاهيم التي تتعلمها وتمارسها في المهارات الافتراضية والبناء عليها باستخدام الروبوت المادي الخاص بك. قم بعرض هذه المقالة لمعرفة المزيد حول كيفية البدء في استخدام المهارات الافتراضية في VEXcode VR.


كن حذرا من الإضاءة في الملعب

معلومات جهاز GPS على شاشة V5 Brain تُظهر عرض الصورة على اليمين، حيث يظهر رمز الحقل بوضوح في بيئة ساطعة ومضاءة جيدًا. على اليسار، البيانات المذكورة تقرأ X 0.74 متر، Y 1.08 متر، والاتجاه 88.67 درجة.

نظرًا لأن مستشعر GPS يستخدم تغذية الفيديو، فسوف يقوم المستشعر بالإبلاغ عن البيانات الأكثر دقة في منطقة مضاءة جيدًا. كن حذرًا من الظلال الموجودة في الملعب أو الأضواء الساطعة التي تسبب وهجًا على رمز الملعب، وتجنب تلك المواقف إذا كان ذلك ممكنًا.

إذا كنت تقوم بالاختبار في منطقة ذات إضاءة خافتة أو منخفضة، فيمكنك إضافة إضاءة محيطة إضافية ومحاولة تحسين دقة بيانات المستشعر المبلغ عنها.


استخدم معلومات الجهاز للتحقق من بيانات مستشعر GPS

تظهر معلومات جهاز GPS على شاشة V5 Brain مع عرضي الموقع والصورة، مع عرض الموقع في الأعلى وعرض الصورة في الأسفل. بيانات الموضع X وY والاتجاه هي نفسها في كلا الجهازين. في عرض الموقع، يوجد السهم الأحمر الذي يشير إلى موضع مستشعر GPS في الزاوية اليمنى العليا، بالقرب من الحافة ومحاط بمنطقة حمراء مستديرة وحلقة، مما يشير إلى أن المستشعر لا يمكنه تحديد الموضع بشكل موثوق. يعرض عرض الصورة جزءًا صغيرًا من رمز الحقل الذي يكتشفه المستشعر في هذا الموضع.

أثناء التخطيط لمشروعك، يمكنك عرض بيانات مستشعر GPS على شاشة V5 Brain لمساعدتك في تحديد كيفية بناء مشروعك. 

عندما يكون المستشعر قريبًا جدًا ولا يستطيع الحصول على قراءة دقيقة لموقعه، فسوف يعرض دائرة للإشارة إلى موقعك المحتمل. إذا رأيت الدائرة في عرض الموقع، فضع المستشعر بعيدًا عن الحائط للمساعدة في الحصول على بيانات أكثر دقة لمشروعك.

لمعرفة كيفية عرض البيانات على شاشة V5 Brain، اطلع على هذه المقالة.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: