Utilisation du capteur GPS avec VEX V5

Le capteur Game Positioning System™ (GPS) est conçu pour suivre et signaler l'emplacement et le cap du capteur en utilisant le code de terrain sur le périmètre du terrain de compétition de robotique VEX V5 (V5RC). 

Cet article décrit le fonctionnement du capteur GPS, les données signalées et comment afficher et comprendre les données de ce capteur sur l'écran du V5 Brain afin que vous puissiez commencer à utiliser ce capteur efficacement. Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur les concepts abordés dans cet article.


Comment fonctionne le capteur GPS

Un capteur GPS est présenté fixé à un robot sur un terrain de compétition VEX V5. Les parois du champ présentent un motif noir et blanc, et une flèche indique que le capteur utilise ce motif pour son positionnement.

Le capteur GPS (Game Positioning System) utilise un flux vidéo pour observer le motif sur le périmètre du terrain. En fonction du modèle détecté, le capteur signale des données sur son emplacement sur le terrain.

 

Vue en biais du champ V5RC, avec un schéma de grille de coordonnées superposé au champ. Le centre du champ est marqué 0, 0, et les directions positives et négatives sur les axes X et Y sont indiquées.

Les emplacements sur le terrain de compétition VEX V5 (V5RC) sont déterminés par un système de coordonnées. Le (0, 0), ou l'origine, se trouve au centre du Champ, comme indiqué ici. 

Vue aérienne du terrain V5RC avec une grille de coordonnées superposée au terrain. Les distances sont indiquées en mètres sur chaque axe, et le bord du terrain se situe à la marque positive ou négative de 1,8 mètre sur les deux axes.

Le champ s'étend d'environ -1,8 mètre (m) à 1,8 mètre (m) le long des axes X et Y. Le capteur GPS rapporte des données basées sur ce système de coordonnées.

Un extrait du code de terrain GPS est présenté à titre d'exemple ; il se compose de deux rangées de rectangles noirs et blancs de largeurs variables.

Les murs du terrain portent le code GPS du terrain imprimé directement dessus. Le motif en damier sur chaque mur n'est pas répétitif et correspond à une zone spécifique du terrain.

En fonction de la partie détectée du code de terrain, le capteur GPS calcule l'emplacement des coordonnées du capteur sur le terrain. 

L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Le menu affiche les données de la position X, de la position Y et du cap en degrés. Le menu comporte également un aperçu vidéo provenant du capteur, et une superposition indique que le capteur peut visualiser et identifier le code de terrain GPS affiché dans l'aperçu.

En fonction de la position calculée, le capteur GPS rapporte des informations sur l'emplacement du capteur :

  • Coordonnée X du capteur sur le terrain 
  • Coordonnée Y du capteur sur le terrain 
  • Cap du capteur sur le Champ en degrés
  • Qualité du signal (confiance des données du capteur rapportées) 

Vue aérienne du terrain V5RC et du robot avec une grille de coordonnées superposée au terrain. Les unités de l'axe X sont indiquées, et le robot est représenté avec sa coordonnée X d'environ 1,4 mètre.

La position X est l'emplacement signalé du capteur GPS le long de l'axe X du champ. 

Dans cet exemple, la coordonnée X est d'environ 1,4 m. 

Vue aérienne du terrain V5RC et du robot avec une grille de coordonnées superposée sur le terrain. Les unités de l'axe Y sont indiquées, et le robot est représenté avec sa coordonnée Y d'environ 1,2 mètre.

La position Y est l'emplacement signalé du capteur GPS le long de l'axe Y du champ.

Dans cet exemple, la coordonnée Y est d'environ 1,2 m. 

Vue aérienne du terrain V5RC avec un cercle et les degrés de rotation superposés sur le terrain. Les degrés varient de 0 à 359,9, et la marque 0 degré est orientée vers la position 12 heures, ou « vers le haut » dans ce diagramme.

Le cap correspond au cap du champ, qui est une plage de 0º à 359,9º dans le sens des aiguilles d'une montre. Le 0º est en position 12 heures.

Vue aérienne du terrain V5RC et du robot avec les degrés de rotation superposés sur le terrain. Une ligne reliant le centre du terrain au robot est représentée, et cette ligne forme un angle d'environ 40 degrés dans cet exemple.

Dans cet exemple, le cap est d'environ 40º. 


Premiers pas avec le capteur GPS

Montage du capteur GPS

Les données du capteur GPS peuvent être visualisées sur le V5 Brain. Pour visualiser ces données, vous devez d’abord attacher le capteur GPS à votre robot.

Un capteur GPS est visible, fixé à l'arrière d'un robot sur un terrain de compétition VEX V5.

Il est recommandé de monter le capteur GPS à l'arrière du robot, face à l'arrière du robot. S'ils sont montés à l'avant, les éléments du jeu pourraient obstruer la majeure partie de la vue du capteur.

Remarque : Assurez-vous que le capteur GPS est monté à l'endroit avec le logo VEX correctement orienté, sinon votre position ne sera pas signalée correctement.

Un capteur GPS est visible, fixé à l'arrière d'un robot sur un terrain de compétition VEX V5. Une flèche indique la hauteur du capteur par rapport au sol, et dans cet exemple, le capteur se trouve approximativement à la hauteur du code de terrain GPS.

Il est également recommandé que le capteur GPS soit monté sur le robot suffisamment haut par rapport au sol pour être conforme au code de terrain. Cela réduira la possibilité que d'autres objets errants sur le terrain ou les mécanismes du robot interfèrent avec la capacité du capteur à détecter le code de terrain.

Vue aérienne du capteur GPS fixé à l'arrière d'un robot sur un terrain de compétition VEX V5. Une flèche indique l'angle du capteur GPS ; dans cet exemple, il est parallèle à l'arrière du robot et orienté directement vers l'arrière.

De la même manière, il est recommandé de placer le capteur parallèlement à l’arrière du robot (et non à un angle). Cela réduit encore la possibilité d’interférence tout en réduisant les étapes nécessaires à la configuration du capteur dans VEXcode. Pour en savoir plus sur la configuration du robot dans VEXcode V5, cet.

Affichage des données du capteur GPS

Une fois le capteur monté sur le robot et que le robot est sur le terrain, vous pouvez commencer à visualiser les données du capteur GPS sur le V5 Brain. Pour afficher les informations sur l'appareil, suivez ces étapes.

L'écran Brain apparaît dans le menu Accueil, l'option Appareils étant mise en surbrillance.

Allumez le V5 Brain et sélectionnez l’icône Appareils.

L'écran du cerveau est affiché dans le menu Informations sur l'appareil, qui contient la liste de tous les ports intelligents du cerveau et des appareils connectés. L'icône du capteur GPS dans le menu Informations sur l'appareil est mise en surbrillance pour indiquer que les éléments peuvent être sélectionnés pour ouvrir leurs menus d'informations.

Sélectionnez l'icône du capteur GPS sur l'écran Informations sur l'appareil.

L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Le menu affiche les données de la position X en mètres, de la position Y en mètres et du cap en degrés. Le menu comporte également un schéma indiquant l'emplacement et l'orientation du capteur sur le terrain.

Vous pouvez désormais déplacer le robot sur le terrain pour observer l'emplacement actuel du capteur et son cap affiché sur l'écran du V5 Brain.

Vue en angle du robot sur le terrain V5RC. Le robot est représenté dans la même position et la même orientation que celles indiquées sur le schéma du capteur.

Décomposons comment l’emplacement du capteur GPS est représenté sur l’écran des appareils sur le V5 Brain. Pour référence, voici la position du robot sur le terrain. 

L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Le schéma de localisation est mis en évidence ; ce schéma permet de visualiser l'emplacement et l'orientation du capteur.

Dans la vue Emplacement, une représentation graphique du champ et de sa grille de coordonnées peut être vue sur le côté droit.

La flèche rouge représente le cap actuel du capteur GPS. Le cône blanc sortant de la flèche affiche le champ de vision actuel du capteur.

L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Les valeurs de position X et Y sont mises en évidence. Dans cet exemple, la position X est de 0,21 mètre et la position Y est de -0,38 mètre.

La position X et Y du capteur GPS est affichée dans le coin supérieur gauche de l'écran du Brain.

Remarque : Vous pouvez modifier les unités affichées des mètres (m) aux pouces (in) en sélectionnant les cases contenant la position X et Y sur l'écran du Brain.

L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. La valeur du cap est mise en évidence, et dans cet exemple, elle est de -67,64 degrés. Cette orientation est presque dirigée vers la gauche, ou vers l'axe X négatif.

Le cap actuel du capteur GPS est également affiché en degrés.

Vue aérienne du terrain V5RC avec un cercle et les degrés de rotation superposés sur le terrain. Les degrés varient de -180 à 180, et la marque 0 degré est orientée vers la position 12 heures, ou « vers le haut » dans ce diagramme. Les positions de -180 et +180 degrés se rejoignent à la position 6 heures, ou « en bas » sur ce schéma.

Remarque :L'écran V5 Brain affiche les caps du capteur GPS de –180 à 180 degrés.

À partir de la position 0º :

  • Les caps dans le sens des aiguilles d'une montre de 0º à 180º sont positifs
  • Les caps dans le sens inverse des aiguilles d'une montre de 0º à –180º sont négatifs

L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Le bouton Image situé dans le coin inférieur gauche de l'écran est mis en surbrillance. Cette option permet de basculer entre la vue de localisation et l'aperçu vidéo.

Vous pouvez basculer entre la vue de la grille de localisation et la vue réelle de la caméra du capteur GPS en sélectionnant la case en bas à gauche de l'écran du cerveau, comme indiqué dans l'image ici.

L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Le bouton Image a été sélectionné, et une prévisualisation vidéo en direct s'affiche désormais à la place de la grille de localisation. Une superposition indique que le capteur peut visualiser et suivre le code de terrain GPS. Le bouton Image affiche désormais « Localisation ».

Avec l'option d'affichage de l'image, vous pouvez voir les éléments détectés par le capteur :

  • le motif des cases noires et blanches sur les Field Strips
  • le code de champ GPS de localisation (indiqué par les lignes de délimitation vertes)
  • la distance entre les motifs détectés (indiquée par les points rouges aux intersections des éléments du motif)

Comprendre les données du capteur GPS

Maintenant que vous savez comment afficher les données du capteur GPS sur l’écran Brain, vous pouvez commencer à tester le capteur GPS par vous-même. Vous trouverez ci-dessous quelques exemples illustrant comment la position du robot et du capteur GPS se connectent aux données affichées sur l'écran Brain, pour vous aider à démarrer.

Sélectionnez une image ci-dessous pour l'agrandir.

Exemple 1

Vue en angle du robot sur le terrain V5RC. Le robot est présenté dans une nouvelle position à titre d'exemple.

Dans cet exemple, vous pouvez voir que le robot est dans le coin supérieur droit du champ, avec le capteur GPS face au mur à droite.

De cette position, nous pouvons nous attendre à :

  • une coordonnée x positive
  • une coordonnée y positive
  • un cap d'environ 90º
Emplacement Vue Vue d'image
L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Dans cet exemple, la position X est de 0,74 mètre, la position Y est de 1,08 mètre et le cap est de 88,68 degrés. Le menu comporte également un schéma de l'emplacement et de l'orientation du capteur sur le terrain, qui correspond à la nouvelle position du robot. L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Les valeurs sont identiques, mais maintenant c'est l'aperçu vidéo du capteur qui s'affiche à la place de la vue de localisation.

Les données observées sur ces images de l'écran du V5 Brain correspondent aux prédictions ci-dessus.

Lorsque vous regardez les données du capteur GPS sur l'écran du V5 Brain, les coordonnées du capteur sont indiquées à (0,74, 1,08). Ceci est également affiché dans la forme de grille de coordonnées avec la vue de localisation.

Notez ici que le cap du capteur est indiqué à environ 90º (88,68º), s'alignant sur la direction vers laquelle pointe la flèche rouge. En revanche, le robot maintient un objectif mobile et se dirige vers un cap estimé à 270º. Ceci est dû au fait que le capteur est monté dans la position recommandée face à derrière du robot.

Exemple 2

Vue en angle du robot sur le terrain V5RC. Le robot est présenté dans une nouvelle position à titre d'exemple.

Dans cet exemple, le robot est à peu près dans la même position sur le terrain, mais a été tourné de 180º, de sorte que le capteur GPS est face au mur côté gauche.

De cette position, nous pouvons nous attendre à :

  • une coordonnée x positive
  • une coordonnée y positive
  • un cap d'environ -90º
Emplacement Vue Vue d'image
L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Dans cet exemple, la position X est de 0,58 mètre, la position Y est de 0,91 mètre et le cap est de -85,65 degrés. Le menu comporte également un schéma de l'emplacement et de l'orientation du capteur sur le terrain, qui correspond à la nouvelle position du robot. L'écran « Cerveau » s'affiche dans le menu Capteur GPS qui répertorie les données du capteur. Les valeurs sont identiques, mais maintenant c'est l'aperçu vidéo du capteur qui s'affiche à la place de la vue de localisation.

Les données observées sur ces images de l'écran du V5 Brain correspondent aux prédictions ci-dessus.

Contrairement à la vue Image du premier exemple, il y a beaucoup plus d'intersections marquées de points rouges, indiquant qu'une plus grande section du code de champ est détectée. N'oubliez pas que le capteur calcule la distance par rapport au périmètre en fonction de la quantité de code de champ détectée, ainsi que du modèle du code de champ détecté.

Notez ici encore que le cap du capteur est signalé à environ –90º (–85,65º), ce qui équivaut également à un cap de 270º. En revanche, le robot maintient un objectif mobile et une direction estimée à 90º.


Prochaines étapes

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

Last Updated: