Nejlepší postupy se senzorem GPS

Senzor Game Positioning System™ (GPS) je užitečný nástroj pro navigaci v závodním poli VEX V5 Robotics Competition (V5RC). Přečtěte si tento článek, kde se dozvíte osvědčené postupy, které vám pomohou získat ze senzoru maximum. 

Mějte jasný přehled o kódu pole

Axel na prázdném poli v rohu, se senzorem GPS namontovaným na zadní straně robota čelem ke kódu pole na obvodu pole. Je zde červený rámeček zvýrazňující polohu GPS senzoru na robotu a šipka znázorňující zarovnání senzoru s kódem pole.

Snímač GPS používá video signál k detekci vzoru kódu pole po obvodu pole. Proto je důležité, aby senzor nebyl blokován mechanismy nebo součástmi vašeho robota.

Chcete-li minimalizovat možné překážky ve výhledu senzoru na kód pole z vašeho robota, doporučuje se namontovat GPS senzor na zadní stranu robota čelem za robota. 

Při testování projektů pomocí senzoru GPS se ujistěte, že na hřišti nejsou žádné cizí předměty a neblokují kód pole (jako členové týmu nebo další herní prvky).

Axel, Hero Bot pro hru High Stakes 2024-2025, na prázdném poli v rohu, se senzorem GPS namontovaným na zadní straně robota čelem k Field Code na obvodu hřiště. Je zde červený rámeček zvýrazňující polohu GPS senzoru na robotu a šipka znázorňující výšku senzoru ve stejné výšce jako kód pole.

Snímač GPS by měl být také umístěn ve stejné výšce jako kód pole a neměl by být v žádném úhlu, aby fungoval tak, jak má.

Chcete-li se dozvědět více o montáži GPS senzoru na vašeho robota, si prohlédněte tento článek.


Přesně nakonfigurujte své ofsety

Okno Zařízení ve VEXcode V5 zobrazující nastavení GPS pro konfiguraci senzoru GPS. Je zde červený rámeček zvýrazňující vstupní oblast pro X Offset, Y Offset a Angle offset vlevo. Vpravo je grafické znázornění robota se senzorem GPS ve středu, který odráží výchozí hodnoty offsetu.

Chcete-li co nejlépe využít váš GPS senzor, můžete nakonfigurovat X, Y a Angle Offset na základě referenčního bodu na vašem robotu. Snímač bude hlásit data na základě své fyzické polohy na poli, pokud není nakonfigurován offset. Jakmile je offset nakonfigurován, VEXcode převede data ze senzoru GPS tak, aby odrážela referenční bod na vašem robotu.

Konfigurace offsetu vám umožní řídit se doporučeními pro montáž, ale navigovat ze smysluplné pozice na vašem robotu, jako je střed otáčení nebo rameno robota.

Chcete-li se dozvědět více o nastavení offsetu, si přečtěte tento článek.


Sledujte kladné a záporné hodnoty

Pohled shora dolů na High Stakes Field s výchozími pozicemi herních prvků. Na poli jsou překryty čáry os x a y rozdělující pole do čtyř kvadrantů, jako je souřadnicová mřížka. Každý kvadrant je označen odpovídajícími kladnými a zápornými hodnotami. Začátek v pravém horním rohu a pohyb ve směru hodinových ručiček kolem pole - první kvadrant čte kladné hodnoty x, kladné y; druhý kvadrant čte kladné hodnoty x, záporné hodnoty y; třetí kvadrand čte záporné hodnoty x, záporné y; a čtvrtý kvadrant čte záporné hodnoty x, kladné hodnoty y.

Snímač GPS hlásí údaje o poloze X a Y na základě souřadnicové sítě. Pro efektivní využití těchto dat je užitečné sledovat, jak se kladné a záporné hodnoty shodují se souřadnicovou mřížkou.

Tento obrázek lze znovu vytvořit ve vašem technickém notebooku, abyste měli přehled o tom, jaké hodnoty můžete očekávat v každém kvadrantu pole, abyste mohli efektivně využívat data v projektu.

Pohled shora dolů na Axela s referenčním bodem ve středu paže v přední části robota označeným zelenou tečkou a senzorem GPS zvýrazněným zeleným rámečkem na zadní straně robota. Referenční bod protíná osa x a y, což znamená, že referenční bod vytváří bod 0, 0 pro výpočet offsetů.

Stejné zohlednění kladných a záporných hodnot platí také pro posun v konfiguraci senzoru GPS. Dávejte pozor na vzdálenost a směr od referenčního bodu k senzoru podél každé osy, abyste zajistili, že offsety konfigurujete přesně. 


Používejte data ze stacionární pozice

Pohled shora dolů na Axela v rohu pole s červeným rámečkem zvýrazňujícím senzor GPS a šipkou směřující od senzoru ke kódu pole, která ukazuje, jak bude senzor číst kód pole ze stacionární polohy.

Snímač GPS používá video přenos kódu pole kolem pole k určení své polohy. Protože snímač spoléhá na vizuální zpětnou vazbu, nejpřesnější a nejčistší obraz bude pocházet ze zastavené polohy.

Myslete na to, kdy fotíte. Pokus o pořízení fotografie za pohybu bude mít za následek rozmazaný snímek. Zastavením a stáním při fotografování pravděpodobně získáte mnohem jasnější výsledek. Totéž platí pro GPS senzor.

Je užitečné experimentovat s kódováním vašeho robota, aby se pohyboval pomaleji, abyste určili, jak rychle se může robot pohybovat, a zároveň shromažďuje přesné hodnoty senzoru GPS. Sbírejte data a udělejte rozhodnutí založené na datech, které nejlépe vyhovuje vašemu týmu. Uvědomte si, že faktory prostředí, jako je okolní osvětlení, mohou spolehlivě ovlivnit tato měření, proto při těchto rozhodnutích vezměte v úvahu prostředí a osvětlení vaší praxe a soutěžních polí.

Kromě pouhého zpomalení rychlosti pro zlepšení přesnosti můžete také zcela zastavit pohyb robota tím, že do svého projektu zabudujete pauzy v délce alespoň 0,5 sekundy (500 ms).


Před kódováním si promyslete svou strategii

Pohled shora dolů na levý horní roh High Stakes Field s herními prvky v jejich původních výchozích pozicích. Zelené šipky označují zamýšlenou dráhu robota, který se pohybuje z pozice doleva a jede k mobilní brance, pak diagonálně k prstencům, pak se vrací k mobilní brance a poté se pohybuje k dalším prstencům diagonálně, aby dosáhl středové linie pole.

Stejně jako u jakéhokoli jiného zařízení na vašem robotovi bude to, jak budete používat senzor GPS, závislé na vaší strategii hraní hry. Pokud se například snažíte dostat k herním objektům na opačné straně pole, váš robot bude pravděpodobně muset obejít více překážek, než byste museli u prvků, které jsou ve stejném kvadrantu pole.

Když se zamyslíte nad tím, čeho se snažíte dosáhnout a jak chcete naprogramovat robota, aby dokončil tento úkol se svým týmem, pomůže vám to ve vašem projektu maximálně využít senzor GPS.


Procvičte si kódování s VEXcode VR

Pracovní plocha VEXcode VR zobrazuje projekt navigace robota pomocí snímače polohy vlevo v pracovním prostoru. Napravo je otevřená konzola monitoru a zobrazuje data pro pozici Y v mm jako -900 a pozici X v mm jako -900, což ukazuje, jak lze během projektu monitorovat hodnoty polohy. Ve spodní části je otevřené hřiště s číselnou mřížkou a robot je na čísle 1 v levém dolním rohu.

Snímač polohy na robotu VR ve VEXcode VR je modelován ze snímače GPS. Cvičení kódování pomocí snímače polohy ve VEXcode VR vám může pomoci zaměřit se na koncepty kódování používání dat o poloze x, y v projektu, která pak můžete použít na svůj fyzický snímač GPS na poli V5RC.

O tom, jak navigovat pomocí informací o poloze x a y, se můžete dozvědět v části Poznání své polohy v kurzu Informatika úrovně 1 (bloků) (Python). 

Obrázek zadní strany virtuálního Axela v jeho výchozí pozici na hřišti Virtual Skills High Stakes Playground, ukazující GPS senzor a jeho pozici na robotovi ve vztahu k herním prvkům a nastavení pole před robotem.

Můžete si také procvičit kódování GPS senzoru na Hero Bot pro letošní hru pomocí Virtual Skills Playground ve VEXcode VR. Virtual Skills je skvělé místo, kde si můžete vyzkoušet strategii a nápady na kód pro hraní her ve virtuálním prostředí, než se pokusíte aplikovat a budovat projekty od nuly na hřišti. 

Koncepty, které se naučíte a procvičujete ve virtuálních dovednostech, lze snadno aplikovat a stavět na vašem fyzickém robotovi. V tomto článku se dozvíte více o tom, jak začít s virtuálními dovednostmi ve VEXcode VR.


Dávejte pozor na osvětlení na hřišti

Informace o zařízení GPS na obrazovce mozku V5 zobrazující pohled na obrázek vpravo, kde je v jasném a dobře osvětleném prostředí jasně zobrazen kód pole. Nalevo jsou hlášená data X 0,74 m, Y 1,08 m a kurz 88,67 stupně.

Vzhledem k tomu, že senzor GPS používá videosignál, bude senzor hlásit nejpřesnější data v dobře osvětlené oblasti. Dávejte pozor na stíny na hřišti nebo jasná světla, která způsobují oslnění Field Code, a pokud možno se těmto situacím vyhněte.

Pokud testujete v šeru nebo slabě osvětlené oblasti, můžete přidat další okolní světlo a pokusit se zlepšit přesnost hlášených dat senzoru.


Použijte informace o zařízení ke kontrole dat GPS senzoru

Informace o zařízení GPS na obrazovce Brain V5 se zobrazují v zobrazení Umístění i Obrázek, přičemž zobrazení Umístění je nahoře a zobrazení obrázku dole. Údaje o poloze X, Y a záhlaví jsou u obou stejná. V zobrazení Umístění je červená šipka označující polohu snímače GPS v pravém horním rohu, blízko okraje a je obklopena kulatou červenou oblastí a kroužkem, což znamená, že snímač nemůže polohu spolehlivě určit. Zobrazení obrázku ukazuje malou rohovou část kódu pole, kterou senzor v této poloze detekuje.

Při plánování projektu si můžete prohlížet data GPS senzoru na obrazovce V5 Brain, která vám pomohou určit, jak vytvořit svůj projekt. 

Když je snímač příliš blízko a nemůže získat přesné údaje o své poloze, zobrazí se kruh, který označí vaši možnou polohu. Pokud v zobrazení Umístění vidíte kruh, umístěte senzor dále od zdi, abyste získali přesnější data pro svůj projekt.

Chcete-li se dozvědět, jak zobrazit data na obrazovce Brain V5, prohlédněte si tento článek.

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

Last Updated: