Buone pratiche con il sensore GPS

Il sensore Game Positioning System™ (GPS) è uno strumento utile per orientarsi nel campo della VEX V5 Robotics Competition (V5RC). Leggi questo articolo per scoprire le best practice che ti aiuteranno a sfruttare al meglio il sensore. 

Mantenere una visione chiara del codice di campo

Axel si trova in un campo vuoto in un angolo, con il sensore GPS montato sul retro del robot rivolto verso il codice di campo sul perimetro del campo. Un riquadro rosso evidenzia la posizione del sensore GPS sul robot e una freccia illustra l'allineamento del sensore con il codice di campo.

Il sensore GPS utilizza un segnale video per rilevare la disposizione del Field Code attorno al perimetro del campo. Pertanto è importante che il sensore non sia bloccato da meccanismi o componenti del robot.

Per ridurre al minimo le possibili ostruzioni alla visuale del sensore del codice di campo del robot, si consiglia di montare il sensore GPS sul retro del robot, rivolto verso la parte posteriore del robot. 

Quando si testano progetti con il sensore GPS, assicurarsi che sul campo non vi siano elementi estranei che blocchino il codice del campo (come membri del team o elementi di gioco extra).

Axel, l'eroe robot della partita High Stakes 2024-2025, su un campo vuoto in un angolo, con il sensore GPS montato sul retro del robot rivolto verso il Field Code sul perimetro del campo. C'è un riquadro rosso che evidenzia la posizione del sensore GPS sul robot e una freccia che illustra l'altezza del sensore alla stessa altezza del codice di campo.

Per funzionare come previsto, il sensore GPS deve essere posizionato alla stessa altezza del Field Code e non deve essere inclinato in alcun modo.

Per saperne di più sul montaggio del sensore GPS sul tuo robot, visualizza questo articolo.


Configura accuratamente i tuoi offset

La finestra Dispositivi in VEXcode V5 mostra le impostazioni GPS per la configurazione di un sensore GPS. Sulla sinistra è presente una casella rossa che evidenzia l'area di immissione per l'offset X, l'offset Y e l'offset angolare. A destra è presente una rappresentazione grafica di un robot con il sensore GPS al centro, che riflette i valori di offset predefiniti.

Per sfruttare al meglio il sensore GPS, puoi configurare gli offset X, Y e angolare in base a un punto di riferimento sul tuo robot. Il sensore riporterà i dati in base alla sua posizione fisica sul campo, a meno che non sia configurato un offset. Una volta configurato l'offset, VEXcode convertirà i dati provenienti dal sensore GPS per riflettere il punto di riferimento sul robot.

La configurazione dell'offset consente di seguire le raccomandazioni di montaggio, ma di navigare da una posizione significativa sul robot, come il punto centrale di rotazione o il braccio del robot.

Per saperne di più sull'impostazione di un offset, questo articolo.


Tieni traccia dei valori positivi e negativi

Una vista dall'alto dell'High Stakes Field con le posizioni di partenza degli elementi del gioco. Sovrapposte al campo ci sono le linee degli assi x e y che dividono il campo in quattro quadranti, come una griglia di coordinate. Ogni quadrante è etichettato con i corrispondenti valori positivi e negativi. Partendo dall'angolo in alto a destra e procedendo in senso orario attorno al campo, il primo quadrante riporta i valori positivi x e positivi y; il secondo quadrante riporta i valori positivi x e negativi y; il terzo quadrante riporta i valori negativi x e negativi y; e il quarto quadrante riporta i valori negativi x e positivi y.

Il sensore GPS segnala i dati sulla posizione X e Y in base alla griglia delle coordinate. Per utilizzare questi dati in modo efficace, è utile tenere traccia di come i valori positivi e negativi si allineano con la griglia delle coordinate.

Questa immagine può essere ricreata nel tuo quaderno di progettazione per aiutarti a tenere traccia dei valori che puoi aspettarti in ogni quadrante del campo, in modo da poter utilizzare efficacemente i dati in un progetto.

Vista dall'alto di Axel con un punto di riferimento al centro del braccio nella parte anteriore del robot contrassegnato da un punto verde e il sensore GPS evidenziato con un riquadro verde nella parte posteriore del robot. Il punto di riferimento è intersecato dagli assi x e y, il che indica che il punto di riferimento crea il punto 0, 0 per il calcolo degli offset.

La stessa considerazione dei valori positivi e negativi si applica anche all'offset nella configurazione del sensore GPS. Tenere presente la distanza e la direzione dal punto di riferimento al sensore lungo ciascun asse, per garantire una configurazione accurata degli offset. 


Utilizzare i dati da una posizione stazionaria

Una vista dall'alto di Axel nell'angolo di un campo con un riquadro rosso che evidenzia il sensore GPS e una freccia che punta dal sensore al codice di campo, indicando come il sensore leggerà il codice di campo da una posizione fissa.

Il sensore GPS utilizza un feed video del Field Code attorno al campo per determinarne la posizione. Poiché il sensore si basa sul feedback visivo, l'immagine più precisa e chiara verrà ottenuta quando lo strumento è fermo.

Pensa a quando scatti una foto. Cercare di scattare una foto mentre si è in movimento darà come risultato un'immagine sfocata. Fermandosi e rimanendo fermi mentre si scatta una foto, si otterrà probabilmente un risultato molto più chiaro. Lo stesso vale per il sensore GPS.

È utile sperimentare la codifica del robot per farlo muovere a velocità inferiori per determinare la velocità con cui può muoversi mentre raccoglie valori precisi dal sensore GPS. Raccogli dati e prendi una decisione basata sui dati che sia la più adatta per il tuo team. Tieni presente che fattori ambientali come l'illuminazione ambientale possono influenzare l'affidabilità di queste misurazioni, quindi tieni in considerazione l'ambiente e l'illuminazione dei tuoi campi di allenamento e di gara quando prendi queste decisioni.

Oltre a rallentare la velocità per migliorare la precisione, puoi anche arrestare completamente il movimento del robot inserendo pause di almeno 0,5 secondi (500 mSec) nel tuo progetto.


Pensa alla tua strategia prima di programmare

Una vista dall'alto dell'angolo superiore sinistro dell'High Stakes Field, con gli elementi del gioco nelle loro posizioni iniziali originali. Le frecce verdi indicano il percorso previsto del robot: si muove da una posizione a sinistra e si dirige verso l'obiettivo mobile, poi in diagonale verso gli anelli, quindi torna all'obiettivo mobile, quindi si sposta verso altri anelli in diagonale per raggiungere la linea centrale del campo.

Come per qualsiasi altro dispositivo del tuo robot, il modo in cui utilizzi il sensore GPS dipenderà dalla strategia che adotterai nel gioco. Ad esempio, se stai cercando di raggiungere oggetti di gioco sul lato opposto del Campo, il tuo robot dovrà probabilmente aggirare più ostacoli rispetto a quelli che dovresti superare per raggiungere elementi che si trovano nello stesso quadrante del Campo.

Riflettere insieme al tuo team su cosa stai cercando di realizzare e su come vuoi programmare il robot per completare tale compito ti aiuterà a sfruttare al meglio il sensore GPS nel tuo progetto.


Esercitati a programmare con VEXcode VR

VEXcode VR Workspace mostra un progetto per guidare il robot utilizzando il sensore di posizione a sinistra nell'area di lavoro. Sulla destra è aperta la Monitor Console che mostra i dati per la Posizione Y in mm come -900 e la Posizione X in mm come -900, mostrando come i valori della Posizione possono essere monitorati durante un progetto. In basso è aperto il Number Grid Playground e il robot si trova sul numero 1 nell'angolo in basso a sinistra.

Il sensore di posizione sul robot VR in VEXcode VR è modellato sul sensore GPS. Esercitarsi nella codifica con il sensore di posizione in VEXcode VR può aiutarti a concentrarti sui concetti di codifica dell'uso dei dati di posizione x, y in un progetto, che puoi poi applicare al tuo sensore GPS fisico sul campo V5RC.

Puoi imparare a navigare utilizzando le informazioni sulla posizione x e y nell'unità Conoscere la propria posizione del corso di Informatica Livello 1 (Blocchi) (Python). 

Un'immagine della parte posteriore dell'Axel virtuale nella sua posizione di partenza sul Virtual Skills High Stakes Playground, che mostra il sensore GPS e la sua posizione sul robot, in relazione agli elementi del gioco e alla configurazione del campo di fronte al robot.

Puoi anche esercitarti a programmare il sensore GPS sull'Hero Bot per il gioco di quest'anno utilizzando il Virtual Skills Playground in VEXcode VR. Virtual Skills è il luogo ideale per testare strategie e idee di programmazione per il gioco in un ambiente virtuale, prima di provare ad applicare e realizzare progetti da zero sul campo. 

I concetti appresi e messi in pratica in Virtual Skills possono essere facilmente applicati e sviluppati anche con il tuo robot fisico. Visualizza questo articolo per saperne di più su come iniziare a usare le competenze virtuali in VEXcode VR.


Prestare attenzione all'illuminazione sul campo

Le informazioni sul dispositivo GPS sullo schermo V5 Brain mostrano la vista Immagine sulla destra, dove il codice di campo è chiaramente visualizzato in un ambiente luminoso e ben illuminato. A sinistra i dati riportati sono X 0,74 m, Y 1,08 m e rotta 88,67 gradi.

Poiché il sensore GPS utilizza un segnale video, i dati più precisi verranno trasmessi in un'area ben illuminata. Prestare attenzione alle ombre sul campo o alle luci intense che causano riflessi sul Field Code ed evitare, se possibile, tali situazioni.

Se si esegue il test in un'area scarsamente illuminata, è possibile aggiungere ulteriore luce ambientale per provare a migliorare la precisione dei dati del sensore segnalati.


Utilizzare le informazioni sul dispositivo per controllare i dati del sensore GPS

Le informazioni sul dispositivo GPS sullo schermo V5 Brain vengono visualizzate sia nella vista Posizione che in quella Immagine, con la vista Posizione in alto e la vista Immagine in basso. I dati sulla posizione X, Y e sulla direzione sono gli stessi in entrambi. Nella vista Posizione, la freccia rossa che indica la posizione del sensore GPS si trova nell'angolo in alto a destra, vicino al bordo e circondata da un'area rossa rotonda e da un anello, a indicare che il sensore non è in grado di determinare la posizione in modo affidabile. La vista dell'immagine mostra una piccola porzione angolare del Field Code che il sensore sta rilevando in questa posizione.

Durante la pianificazione del progetto, puoi visualizzare i dati del sensore GPS sullo schermo V5 Brain per aiutarti a decidere come realizzare il tuo progetto. 

Se il sensore è troppo vicino e non riesce a ottenere una lettura accurata della sua posizione, verrà visualizzato un cerchio per indicare la possibile posizione. Se vedi il cerchio nella vista Posizione, posiziona il sensore più lontano dal muro per ottenere dati più precisi per il tuo progetto.

Per sapere come visualizzare i dati sullo schermo V5 Brain, visualizza questo articolo.

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

Last Updated: