Melhores práticas com o sensor GPS

O Sensor GPS, ou Sensor do Sistema de Posicionamento de Jogo, é uma ferramenta útil para navegar no campo VEX V5 Robotics Competition (V5RC). Leia este artigo para aprender as melhores práticas para o ajudar a tirar o máximo partido do sensor. 

Mantenha uma visão clara do código de campo

Axel num Campo vazio no canto, com o Sensor GPS montado na parte traseira do robô virado para o Código do Campo no perímetro do Campo. Existe uma caixa vermelha que destaca a posição do Sensor GPS no robô e uma seta que ilustra o alinhamento do sensor com o Código de Campo.

O Sensor GPS utiliza um feed de vídeo para detetar o padrão do Código de Campo em torno do perímetro do Campo. Como tal, é importante que o sensor não seja bloqueado por mecanismos ou componentes do seu robô.

Para minimizar possíveis obstruções à visão do sensor do Código de Campo do seu robô, é recomendado montar o Sensor GPS na parte traseira do robô, virado para trás do robô. 

Ao testar projetos com o Sensor GPS, certifique-se de que nenhum item estranho está no Campo e bloqueando o Código do Campo (como membros da equipa ou elementos extra do jogo).

Axel, o Hero Bot para o jogo High Stakes 2024-2025, num campo vazio no canto, com o sensor GPS montado na parte traseira do robô virado para o código de campo no perímetro do campo. Existe uma caixa vermelha que destaca a posição do Sensor GPS no robô e uma seta que ilustra a altura do sensor à mesma altura do Código de Campo.

O Sensor GPS também deve ser posicionado à mesma altura do Código de Campo e não deve estar inclinado de forma alguma para funcionar como pretendido.

Para saber mais sobre como montar o sensor GPS no seu robô, este artigo.


Configure os seus deslocamentos com precisão

A janela Dispositivos no VEXcode V5 que mostra as definições de GPS para a configuração de um sensor GPS. Existe uma caixa vermelha que destaca a área de entrada para o deslocamento X, deslocamento Y e deslocamento do ângulo para a esquerda. À direita está uma representação gráfica de um robô com o sensor GPS no centro, refletindo os valores de deslocamento padrão.

Para tirar o máximo partido da utilização do sensor GPS, pode configurar o deslocamento X, Y e ângulo com base num ponto de referência no seu robô. O sensor reportará dados com base na sua posição física no Campo, a menos que seja configurado um deslocamento. Assim que o deslocamento estiver configurado, o VEXcode converterá os dados do Sensor GPS para refletir o ponto de referência no seu robô.

A configuração do deslocamento permite-lhe seguir as recomendações de montagem, mas navegar a partir de uma posição significativa no seu robô, como o ponto central de rotação ou o braço do robô.

Para saber mais sobre como definir um deslocamento, este artigo.


Acompanhe os valores positivos e negativos

Uma vista de cima para baixo do High Stakes Field com as posições iniciais dos elementos de jogo. Sobrepostas no campo estão as linhas dos eixos xey que dividem o campo em quatro quadrantes, como uma grelha de coordenadas. Cada quadrante está rotulado com os valores positivos e negativos correspondentes. Começando no canto superior direito e movendo-se no sentido dos ponteiros do relógio em torno do campo - o primeiro quadrante lê valores positivos de x e positivos de y; o segundo quadrante lê valores positivos de x e negativos de y; o terceiro quadrante lê valores negativos de x e y negativos; e o quarto quadrante lê valores negativos de x e positivos de y.

O Sensor GPS reporta os dados de posição X e Y com base na grelha de coordenadas. Para utilizar estes dados de forma eficaz, é útil acompanhar como os valores positivos e negativos se alinham com a grelha de coordenadas.

Esta imagem pode ser recriada no seu caderno de engenharia para o ajudar a controlar quais os valores a esperar em cada quadrante do Campo, para que possa utilizar os dados de forma eficaz num projeto.

Uma vista de cima para baixo de Axel com um ponto de referência no centro do braço na parte da frente do robô marcado com um ponto verde e o sensor GPS destacado com uma caixa verde na parte de trás do robô. O ponto de referência é intercetado pelos eixos xey, indicando que o ponto de referência cria o ponto 0, 0 para calcular os deslocamentos.

A mesma consideração de valores positivos e negativos também se aplica ao deslocamento na configuração do Sensor GPS. Esteja atento à distância e direção do ponto de referência ao sensor ao longo de cada eixo, para garantir que está a configurar os deslocamentos com precisão. 


Utilize dados de uma posição estacionária

Uma vista de cima para baixo de Axel no canto de um Campo com uma caixa vermelha a destacar o Sensor GPS e uma seta a apontar do sensor para o Código de Campo, indicando como o sensor irá ler o Código de Campo a partir de uma posição estacionária.

O Sensor GPS utiliza um feed de vídeo do Código do Campo em redor do Campo para determinar a sua posição. Como o sensor depende de feedback visual, a imagem mais precisa e clara virá de uma posição parada.

Pense em quando está a tirar uma fotografia. Tentar tirar uma fotografia enquanto se move resultará numa imagem desfocada. Parar e ficar imóvel enquanto tira uma fotografia irá provavelmente proporcionar um resultado muito mais claro. O mesmo se aplica ao sensor GPS.

É útil experimentar codificar o seu robô para se mover a velocidades mais lentas para determinar a rapidez com que o robô se pode mover enquanto recolhe valores precisos do sensor GPS. Recolha dados e tome uma decisão baseada em dados que funcione melhor para a sua equipa. Esteja ciente de que os fatores ambientais, como a iluminação ambiente, podem afetar a fiabilidade destas medições; por isso, considere os ambientes e a iluminação dos seus campos de prática e competição ao tomar estas decisões.

Além de apenas abrandar para melhorar a precisão, também pode interromper totalmente o movimento do robô criando pausas de pelo menos 0,5 segundos (500 mseg) no seu projeto.


Pense na sua estratégia antes de codificar

Uma vista de cima para baixo do canto superior esquerdo do High Stakes Field, com os elementos do jogo nas suas posições iniciais originais. As setas verdes marcam o percurso pretendido do robô movendo-se de uma posição para a esquerda e dirigindo-se para a meta móvel, depois diagonalmente para os anéis, regressando depois à meta móvel e, em seguida, movendo-se para anéis adicionais diagonalmente para atingir a linha central do Campo.

Como qualquer outro dispositivo no seu robô, a forma como utiliza o sensor GPS dependerá da sua estratégia de jogo. Por exemplo, se estiver a tentar alcançar objetos do jogo no lado oposto do Campo, o seu robô terá provavelmente de contornar mais obstáculos do que faria para elementos que se encontram no mesmo quadrante do Campo.

Pensar no que está a tentar realizar e como deseja codificar o robô para completar esta tarefa com a sua equipa irá ajudá-lo a tirar o máximo partido do Sensor GPS no seu projeto.


Pratique a codificação com o VEXcode VR

VEXcode VR Workspace mostra um projeto para navegar no robô utilizando o Sensor de Localização à esquerda do espaço de trabalho. À direita, a Consola do Monitor está aberta e mostra os dados para a Posição Y em mm como -900 e a Posição X em mm como -900, mostrando como os valores de Localização podem ser monitorizados durante um projeto. Na parte inferior o Number Grid Playground está aberto e o robô está no número 1 no canto inferior esquerdo.

O sensor de localização no robô VR no VEXcode VR é modelado a partir do sensor GPS. Praticar a codificação com o sensor de localização no VEXcode VR pode ajudá-lo a concentrar-se nos conceitos de codificação da utilização de dados de posição x, y num projeto, que pode aplicar ao seu sensor GPS físico no campo V5RC.

Pode aprender a navegar utilizando informações de localização xey na unidade Conhecer a localização do seu curso Ciência da Computação Nível 1 (Blocos) (Python). 

Uma imagem da parte de trás do Axel virtual na sua posição inicial no Virtual Skills High Stakes Playground, mostrando o Sensor GPS e a sua posição no robô, em relação aos elementos do jogo e Configuração de Campo na frente do robô.

Também pode praticar a codificação do sensor GPS no Hero Bot para o jogo deste ano, utilizando o Virtual Skills Playground no VEXcode VR. O Virtual Skills é um ótimo local para testar ideias de estratégia e código para jogos num ambiente virtual, antes de tentar aplicar e construir projetos de raiz no terreno. 

Os conceitos que aprende e pratica nas Habilidades Virtuais podem ser facilmente aplicados e desenvolvidos com o seu robô físico. Consulte este artigo para saber mais sobre como começar a utilizar as competências virtuais no VEXcode VR.


Esteja atento à iluminação do campo

As informações do dispositivo GPS no ecrã do V5 Brain mostrando a visualização da imagem à direita, onde o código de campo é mostrado claramente num ambiente claro e bem iluminado. À esquerda, os dados reportados indicam X 0,74m, Y 1,08m e Rumo 88,67 graus.

Como o Sensor GPS utiliza um feed de vídeo, o sensor irá reportar os dados mais precisos numa área bem iluminada. Esteja atento às sombras no Campo ou às luzes brilhantes que causam reflexos no Código do Campo e evite estas situações, se possível.

Se estiver a testar numa área escura ou com pouca iluminação, pode adicionar luz ambiente adicional para tentar melhorar a precisão dos dados do sensor reportados.


Utilize as informações do dispositivo para verificar os dados do sensor GPS

As informações do dispositivo GPS no ecrã do V5 Brain são mostradas com as vistas de localização e imagem, com a vista de localização na parte superior e a vista de imagem na parte inferior. A posição X, Y e os dados de rumo são iguais em ambos. Na vista Localização, a seta vermelha que indica a posição do Sensor GPS está no canto superior direito, perto da borda e rodeada por uma área vermelha redonda e um anel, indicando que o sensor não consegue determinar a posição em segurança. A visualização da imagem mostra uma pequena parte do canto do Código de Campo que o sensor está a detectar nesta posição.

Ao planear o seu projeto, pode visualizar os dados do sensor GPS no ecrã do V5 Brain para o ajudar a determinar como construir o seu projeto. 

Quando o sensor estiver demasiado próximo e não conseguir obter uma leitura precisa da sua posição, apresentará um círculo para indicar a sua possível posição. Se vir o círculo na vista Localização, posicione o sensor mais longe da parede para ajudar a obter dados mais precisos para o seu projeto.

Para saber como visualizar os dados no ecrã do V5 Brain, este artigo.

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