Il sensore Game Positioning System™ (GPS) è progettato per tracciare e segnalare la posizione e la direzione del sensore utilizzando il codice di campo sul perimetro del campo VEX V5 Robotics Competition (V5RC).
Questo articolo descrive il funzionamento del sensore GPS, i dati segnalati e come visualizzare e interpretare i dati del sensore sullo schermo del V5 Brain, in modo da poter iniziare a utilizzare il sensore in modo efficace. Guarda il video qui sotto per approfondire i concetti trattati in questo articolo.
Come funziona il sensore GPS
Il sensore GPS (Game Positioning System) utilizza un segnale video per osservare la configurazione lungo il perimetro del campo. In base al modello rilevato, il sensore segnala dati sulla sua posizione sul campo.
Le posizioni sul campo di gara VEX V5 (V5RC) sono determinate da un sistema di coordinate. L'origine (0, 0) si trova al centro del Campo, come mostrato qui.
Il campo varia da circa -1,8 metri (m) a 1,8 metri (m) lungo gli assi X e Y. Il sensore GPS segnala i dati in base a questo sistema di coordinate.
Sulle pareti del Campo è stampato direttamente il codice GPS del Campo. Il motivo a scacchiera su ogni parete non si ripete e corrisponde a un'area specifica del Campo.
In base alla porzione rilevata del codice di campo, il sensore GPS calcola la posizione delle coordinate del sensore sul campo.
In base alla posizione calcolata, il sensore GPS segnala informazioni sulla posizione del sensore:
- Coordinata X del sensore sul campo
- Coordinata Y del sensore sul campo
- Direzione del sensore sul campo in gradi
- Qualità del segnale (affidabilità dei dati del sensore riportati)
La posizione X è la posizione segnalata del sensore GPS lungo l'asse X del campo.
In questo esempio, la coordinata X è circa 1,4 m.
La posizione Y è la posizione segnalata del sensore GPS lungo l'asse Y del campo.
In questo esempio, la coordinata Y è di circa 1,2 m.
La direzione corrisponde alla direzione del campo, che è un intervallo da 0º a 359,9º in senso orario. Lo 0º si trova nella posizione ore 12.
In questo esempio la rotta è di circa 40º.
Introduzione all'uso del sensore GPS
Montaggio del sensore GPS
I dati del sensore GPS possono essere visualizzati sul V5 Brain. Per visualizzare questi dati, devi prima collegare il sensore GPS al tuo robot.
Si consiglia di montare il sensore GPS sul retro del robot, rivolto verso la parte posteriore dello stesso. Se montati frontalmente, gli elementi del gioco potrebbero ostruire gran parte della visuale del sensore.
Nota: Assicurati che il sensore GPS sia montato con il lato destro rivolto verso l'alto con il logo VEX orientato correttamente, altrimenti la tua posizione non verrà segnalata correttamente.
Si consiglia inoltre di montare il sensore GPS sul robot a un'altezza sufficiente da terra per essere allineato con il Field Code. Ciò ridurrà la possibilità che altri oggetti vaganti sul campo o meccanismi del robot interferiscano con la capacità del sensore di rilevare il codice di campo.
Allo stesso modo, si consiglia di posizionare il sensore parallelamente alla parte posteriore del robot (non in diagonale). Ciò riduce ulteriormente la possibilità di interferenze e riduce anche i passaggi necessari per configurare il sensore in VEXcode. Per saperne di più sulla configurazione del robot in VEXcode V5, vedere questo articolo.
Visualizzazione dei dati del sensore GPS
Una volta montato il sensore sul robot e portato il robot sul campo, è possibile iniziare a visualizzare i dati del sensore GPS sul V5 Brain. Per visualizzare le informazioni sul dispositivo, seguire questi passaggi.
Accendi il V5 Brain e seleziona l'icona Dispositivi.
Seleziona l'icona del sensore GPS nella schermata Informazioni sul dispositivo.
Ora puoi spostare il robot sul campo per osservare la posizione attuale del sensore e la direzione visualizzata sullo schermo del V5 Brain.
Analizziamo come viene rappresentata la posizione del sensore GPS nella schermata Dispositivi del V5 Brain. Per riferimento, questa è la posizione del robot sul campo.
Nella vista Posizione, sul lato destro è possibile vedere una rappresentazione grafica del Campo e della sua griglia di coordinate.
La freccia rossa rappresenta la direzione attuale del sensore GPS. Il cono bianco che fuoriesce dalla freccia mostra il campo visivo attuale del sensore.
La posizione X e Y del sensore GPS viene visualizzata nella parte superiore sinistra dello schermo del Brain.
Nota: È possibile modificare le unità visualizzate da metri (m) a pollici (in) selezionando le caselle contenenti le posizioni X e Y sullo schermo del Brain.
Anche la direzione attuale del sensore GPS viene visualizzata in gradi.
Nota:La schermata V5 Brain visualizza le direzioni del sensore GPS da -180 a 180 gradi.
Partendo dalla posizione 0º:
- Le direzioni in senso orario da 0º a 180º sono positive
- Le direzioni in senso antiorario da 0º a –180º sono negative
È possibile passare dalla visualizzazione della griglia di posizione alla visualizzazione effettiva della telecamera del sensore GPS selezionando la casella in basso a sinistra sullo schermo del Brain, come indicato nell'immagine qui.
Con l'opzione immagine visualizzata, puoi vedere gli elementi rilevati dal sensore:
- il modello di caselle bianche e nere sulle strisce di campo
- il codice di campo GPS della posizione (indicato dalle linee di delimitazione verdi)
- la distanza tra i pattern rilevati (indicata dai punti rossi alle intersezioni degli elementi del pattern)
Comprensione dei dati dal sensore GPS
Ora che sai come visualizzare i dati del sensore GPS sullo schermo Cervello, puoi iniziare a testare tu stesso il sensore GPS. Di seguito sono riportati alcuni esempi che illustrano come la posizione del robot e il sensore GPS si collegano ai dati mostrati sullo schermo Brain, per aiutarti a iniziare.
Seleziona un'immagine qui sotto per ingrandirla.
Esempio 1
In questo esempio, puoi vedere che il robot si trova nell'angolo in alto a destra del campo, con il sensore GPS rivolto verso la parete di destra.
Da questa posizione possiamo aspettarci:
- una coordinata x positiva
- una coordinata y positiva
- una rotta di circa 90º
| Visualizza posizione | Visualizzazione dell'immagine |
|---|---|
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I dati visualizzati in queste immagini dallo schermo del V5 Brain corrispondono alle previsioni di cui sopra. Quando si osservano i dati del sensore GPS sullo schermo del V5 Brain, le coordinate del sensore vengono riportate a (0,74, 1,08). Ciò è mostrato anche nel modulo della griglia delle coordinate con la vista della posizione. Si noti qui che la direzione del sensore è segnalata a circa 90º (88,68º), allineandosi con la direzione indicata dalla freccia rossa. Al contrario, il robot mantiene un obiettivo mobile e si muove con una direzione stimata di 270º. Ciò avviene perché il sensore è montato nella posizione consigliata, rivolto verso dietro il robot. | |
Esempio 2
In questo esempio, il robot si trova più o meno nella stessa posizione sul campo, ma è stato ruotato di 180º, quindi il sensore GPS è rivolto verso la parete laterale sinistra.
Da questa posizione possiamo aspettarci:
- una coordinata x positiva
- una coordinata y positiva
- una rotta di circa -90º
| Visualizza posizione | Visualizzazione dell'immagine |
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I dati visualizzati in queste immagini dallo schermo del V5 Brain corrispondono alle previsioni di cui sopra. Contrariamente alla vista Immagine del primo esempio, ci sono molte più intersezioni contrassegnate con punti rossi, il che indica che è stata rilevata una sezione più ampia del codice di campo. Ricorda che il sensore calcola la distanza dal perimetro in base alla quantità di Field Code rilevata, nonché al modello del Field Code rilevato. Di nuovo, si noti qui che la direzione del sensore è segnalata a circa –90º (–85,65º), che equivale anche a una direzione di 270º. Al contrario, il robot mantiene un obiettivo mobile e si muove con una rotta stimata di 90º. | |
Prossimi passi
- Visualizza tu stesso i dati del sensore GPS! Monta il sensore GPS sul robot, posizionalo sul campo e utilizza la schermata Dispositivi per visualizzare i dati del sensore in diverse posizioni.
- Pronti per iniziare a programmare? Per iniziare, configura il sensore GPS in VEXcode V5. Visualizza questo articolo per saperne di più sulla configurazione del sensore GPS.