Verwendung des VEX IQ (1. Generation) Gyro-Sensors

Für die Navigation wird üblicherweise ein Gyro verwendet. Indem es verfolgt, wie schnell und in welche Richtung sich ein Roboter dreht, kann es die Richtung bestimmen, in die Ihr Roboter blickt.

VEX IQ (1. Generation) Gyrosensorteil.

Der VEX IQ Gyrosensor ist im VEX IQ Super Kit enthaltenwerden.


Beschreibung des Gyrosensors

Der Gyro-Sensor kann verwendet werden, um den Roboter geradeaus zu halten und auch präzise Kurven zu fahren. Wenn Sie möchten, dass ein Roboter zu einem Ort fährt, sich dann umdreht und an denselben Ort zurückkehrt, müssen Sie sich eine genaue Strecke geradeaus bewegen, sich genau um 180 Grad drehen und dann die gleiche Strecke geradeaus zurückfahren. Ein Gyro-Sensor ermöglicht ein sehr genaues Geradeaushalten und Wenden. 

Dieser Sensor misst seine eigene Drehung um eine Achse. Immer wenn dieser Sensor in die durch das Symbol oben angezeigte Richtung gedreht wird, misst er den Winkel der Drehung. Das zurückgegebene Maß ist in Grad entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Wie der gebogene Pfeil oben auf dem Sensor anzeigt, erhöhen sich die Werte, wenn sich der Gyrosensor gegen den Uhrzeigersinn dreht. Mit der Drehung im Uhrzeigersinn nehmen die Werte ab.  

Draufsichtdiagramm des Gyrosensors mit einem Kreis und darum markierten Gradeinheiten, was darauf hinweist, dass der Kurswert des Sensors zwischen 0 und 359,99 Grad liegen kann.


So funktioniert der Gyrosensor

Der Gyrosensor erkennt nur Bewegungen im oder gegen den Uhrzeigersinn auf der auf der Oberseite des Sensors angegebenen Achse. Wenn der Kreisel also horizontal in der Mitte des Roboters montiert ist, erkennt er nicht, ob der Roboter an einem Hang nach unten oder oben geneigt ist, solange sich der Kreisel nicht im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht hat. Es erkennt auch nicht, ob der Roboter geneigt ist oder sich auf eine Seite lehnt, solange er noch nach vorne ausgerichtet ist. Ein Gyrosensor kann jedoch an der Seite eines Roboters oder an einem Manipulator montiert werden und ermöglicht so die Messung der Neigung.  


Gängige Anwendungen des Gyrosensors

Gyro-Sensoren sind in viele Technologien integriert, bei denen es wichtig ist, die Ausrichtung eines Geräts zu kennen oder ein Objekt zu stabilisieren.

Einige häufige Anwendungen im täglichen Leben sind:

  • In kleinen motorisierten Fahrzeugen sind Gyrosensoren integriert, die es der Person ermöglichen, die Geschwindigkeit durch Vor- und Zurücklehnen zu steuern und gleichzeitig das Fahrzeug stabil zu halten.
  • Gyro-Sensoren werden zur Stabilisierung großer Schiffe und Einschienenbahnen eingesetzt, um die Sicherheit der Personen und Ladung auf ihnen zu gewährleisten.
  • Gyrosensoren werden zur Bewegungsmessung in einigen tragbaren elektronischen Geräten verwendet, beispielsweise in Fernbedienungen für Videospiele.

Zu den häufigen Verwendungszwecken eines Gyrosensors mit einem VEX IQ-Roboter gehören:

  • Erkennen, ob der Roboter nach links oder rechts abgebogen ist, durch Lesen des Richtungswerts des Gyrosensors, wie in der Animation unten gezeigt.

  • Durch die Montage des Gyrosensors an der Seite des Roboters wird erkannt, ob der Roboter nach oben oder unten kippt. Sehen Sie sich die Animation unten an, um dies anhand eines Roboters zu sehen, der einen Hang hinauffährt.

  • Geradeausfahrt beibehalten.
  • Präzise Kurven fahren.

Gyrosensoren an einem Wettkampfroboter

Der Gyro-Sensor kann für die Programmierung eines Roboters für Wettbewerbe wichtig sein. Der Kreisel ist besonders wichtig bei der Programmierung für den autonomen Zeitraum, in dem der Roboter Aufgaben ohne menschliches Zutun ausführen muss. 

Der Gyro-Sensor kann einen Wettbewerbsroboter auf folgende Weise verbessern:

  • Der Gyro-Sensor kann erkennen, in welche Richtung und wie weit sich der Roboter von seinem Startpunkt entfernt hat.
  • Der Gyro-Sensor kann erkennen, ob der Roboter nach oben oder unten neigt, indem er an der Seite des Roboters montiert wird.
  • Der Gyro-Sensor kann verwendet werden, um den Status einer der Roboterkomponenten (z. B. Arm oben, Arm unten usw.) zu erkennen, indem er am Manipulator oder Anbaugerät montiert wird.

Verwenden eines Gyrosensors in VEXcode IQ

Verwendung eines Gyrosensors als Teil eines Antriebsstrangs

Wenn Sie einen Antriebsstrang an Ihrem VEX IQ-Roboter verwenden, ist der Gyrosensor in den Antriebsstrang integriert und arbeitet automatisch, um sicherzustellen, dass der Roboter beispielsweise geradeaus fährt und präzise Kurven fährt. 

VEXcode IQ-Gerätemenü mit dem zu konfigurierenden Antriebsstrang. In der oberen rechten Ecke werden Sie aufgefordert, einen Gyrosensor anzuschließen und seinen Port auszuwählen.

Wenn Sie Ihren Antriebsstrang in VEXcode IQ konfigurieren, werden Sie aufgefordert, den Gyrosensor als Teil der Konfiguration einzubeziehen, wie in diesem Beispielbild gezeigt. 

Die Verwendung des Gyrosensors als Teil des Antriebsstrangs bietet viele Vorteile. Der Gyro-Sensor wird automatisch kalibriert, wenn der Roboter mit Drivetrain-Befehlen codiert wird, und die Drivetrain-Befehle nutzen die Daten vom Gyro-Sensor, um sicherzustellen, dass der Roboter präzise fährt und wendet. In diesem Fall müssen Sie den Gyrosensor nicht getrennt vom Antriebsstrang codieren, was Ihr Projekt vereinfacht. 

Screenshot der Miniaturansicht des Beispielprojekts „Accurate Turns“.

Das Beispielprojekt „Accurate Turns“ in VEXcode IQ kann verwendet werden, um zu zeigen, wie der Gyro-Sensor verwendet wird, um den Roboter mithilfe von Kurs- und Rotationswerten zu drehen.

Informationen zum Öffnen eines Beispielprojekts in VEXcode IQ finden Sie in einem der folgenden Artikel.

Codierung eines Gyrosensors getrennt vom Antriebsstrang

Mithilfe von Gyro-Sensing-Befehlen können Sie einen Gyro-Sensor außerhalb eines Antriebsstrangs hinzufügen.

VEXcode IQ-Kreiselblock kalibrieren, der 2 Sekunden lang „Kreisel4 kalibrieren“ liest.

gyro_4.calibrate(GyroCalibrationType.NORMAL)
Gyro4.kalibrieren(calNormal);

Wenn Sie einen separaten Gyro-Sensor codieren, müssen Sie sicherstellen, dass Sie den Sensor zu Beginn des Projekts mit einem [Calibrate Gyro]-Block oder einem Python- oder C++-Befehl Calibrate gyro kalibrieren, um sicherzustellen, dass sich der Gyro-Sensor wie erwartet verhält . 

Stellen Sie beim Kalibrieren sicher, dass der Roboter vollständig stationär ist und sich nicht bewegt, damit die Kalibrierung erfolgreich und genau ist. 

VEXcode IQ Gyro-Kursblock mit der Aufschrift „Gyro4-Kurs auf 0 Grad einstellen“

gyro_4.set_heading(0, GRAD)
Gyro4.setHeading(0.0, Grad);

VEXcode IQ Gyro-Rotationsblock einstellen, der „Gyro4-Rotation auf 0 Grad einstellen“ liest.

gyro_4.set_rotation(0, GRAD)
Gyro4.setRotation(0.0, Grad);

Beim Codieren eines separaten Gyro-Sensors können Sie Befehle zum Festlegen des Gyro-Sensors verwenden, wie die hier für Blöcke, Python und C++ gezeigten, um beispielsweise die aktuelle Sensorposition als Kurs- oder Rotationswert festzulegen. 

Um mehr über einzelne Befehle zu erfahren, die zum Codieren eines Gyro-Sensors verwendet werden können, sehen Sie sich die Hilfe in VEXcode IQ Blocks oder die Hilfe in VEXcode IQ Pythonan.

Screenshot der Miniaturansicht des Gyro Sensing-Beispielprojekts.

Das Beispielprojekt Gyro Sensing in VEXcode IQ kann verwendet werden, um die Werte des Gyro Sensors zu zeigen. Dies lässt sich gut unabhängig von einem Antriebsstrang nutzen, um zu verstehen, wie sich die Werte ändern, wenn sich der Sensor bewegt.

Informationen zum Öffnen eines Beispielprojekts in VEXcode IQ finden Sie in einem der folgenden Artikel.

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