Manual do usuário do controle de campo VEX

Introdução

O Controlador de Campo de Competição V5 é um cérebro V5 padrão executando uma versão modificada do VEXOS que limita sua capacidade de executar programas especiais criados pela VEX. Alguns recursos, como o controle integrado do driver e o download do programa do usuário, foram desativados.

Os quatro robôs envolvidos numa partida V5RC estão ligados ao sistema de controlo de campo através de cabos inteligentes ligados a uma das portas inteligentes do controlador principal. A segunda porta inteligente do controlador disponível ainda pode ser conectada a um controlador parceiro. As fases autônoma e de controle do driver de uma partida podem ser controladas diretamente usando a tela sensível ao toque do controlador de campo; alternativamente, o sistema pode estar sob controle do host usando comunicação serial através da porta USB do cérebro.

O Controlador de Campo V5 foi concebido para substituir o antigo Controlador de Campo VEXnet. Utiliza uma ligação USB semelhante à do PC do Gestor de Torneios ou do Raspberry Pi, mas os cabos RJ45 foram substituídos por Cabos Inteligentes VEX, ligados à porta inteligente do controlador em vez da antiga porta de competição. É recomendado que a porta de competição seja desativada usando um plugue RJ45 para que um cabo inteligente não seja conectado acidentalmente, podendo causar danos.

Visão geral do sistema

Diagrama da Visão Geral do Sistema de Competição V5. À esquerda são mostrados quatro controladores V5, cada um ligado a um módulo FC Brain através de cabos inteligentes V5. Em seguida, o FC Brain é ligado através de um cabo USB a um Raspberry Pi ou a um computador TM. Neste exemplo, um Raspberry Pi é identificado como RasPi 3B e está ligado a um Monitor de Fila de Campo, para além de estar ligado via Ethernet a um PC de Gestão de Torneios.

O módulo de controlo de campo V5 Brain (FC Brain) está ligado aos controladores da aliança através de cabos inteligentes. Os controladores da Blue Alliance são conectados a qualquer uma das portas inteligentes nos grupos rotulados em azul, ou seja, um controlador conectado a uma porta do grupo 6-10 e o outro a uma porta do grupo 11-15.

O FC Brain é apresentado com um cenário de torneio configurado para visualizar a interface do utilizador e as Smart Ports. Existem 20 Smart Ports, sendo que as numeradas de 1 a 5 e de 16 a 20 são vermelhas, enquanto as numeradas de 6 a 15 são azuis.

As equipes da aliança vermelha estão conectadas de maneira semelhante aos dois grupos vermelhos.

O Field Controller Brain, embora possa ser utilizado de forma independente, à semelhança de um switch de competição, estará normalmente ligado ao sistema de controlo de partidas do Tournament Manager (TM). O cérebro FC é conectado ao TM usando um cabo USB para um Raspberry Pi ou para o PC host que executa o servidor TM. A conexão a um Raspberry Pi é a forma preferida de operar o sistema, pois o Pi pode então ser usado para exibir uma exibição no campo com o status do time e da partida.

Operação

Quando o programa de controle de campo for executado pela primeira vez no cérebro do FC, ele mostrará uma tela inicial semelhante a esta.

Ecrã inicial do FC Brain exibindo "Controlador de Campo para Competição de Robótica VEX, Versão 1.0.3b1". Existe também um botão de Definições no canto inferior direito.

O programa possui algumas configurações configuráveis ​​pelo usuário, elas só podem ser acessadas enquanto a tela inicial está sendo exibida, toque no botão “configurações” na tela para mudar para a tela de configurações.

Menu de definições do FC Brain, acessível enquanto o ecrã inicial está a ser apresentado. As definições indicam que o canal de rádio é controlado por ativação de campo e está desativado. Modo rádio utilizado para a aplicação Skills, VEXnet. Alimentação Smartport, Ligada. Duração do Auton e do Driver: 0:15/1:45. Existe um botão "Concluído" no canto inferior direito.

1. Canal de rádio controlado por ativação de campo.

Valor Descrição
Desativado O módulo FC irá gerir a seleção do canal de competição da mesma forma que o antigo sistema de controlo de campo VEXnet, ou seja, assim que um controlador de aluno for ligado ao módulo FC, irá selecionar automaticamente um canal de competição.
Habilitado Inicialmente, o robô do aluno permanecerá num canal de rádio da área de boxes; quando o técnico ativar a área de competição, o robô do aluno mudará para um canal de competição. Este modo minimiza o número de robôs que utilizam ativamente os canais de competição, o que é importante em grandes eventos com muitos campos. No entanto, os alunos podem não compreender porque perdem brevemente a ligação quando o campo é ativado antes de uma partida.

2. Modo de rádio usado para aplicativo de habilidades.

Valor Descrição
VEXnet O robô do aluno deve ser configurado para utilizar o modo de rádio VEXnet.
BLE O robô do aluno deve ser configurado para utilizar o modo de rádio Bluetooth.

NOTA: Esta configuração se aplica apenas ao aplicativo Robot Skills. O aplicativo VRC Match exigirá apenas o VEXnet.

3. Potência do Smartport.

Valor Descrição
Em O módulo de controlo de campo fornecerá energia ao controlador do aluno através da porta inteligente. AVISO: Isto pode causar sobrecarga e desligamento do adaptador de alimentação da unidade controladora de campo. Recomenda-se a utilização de uma bateria V5 ligada a um carregador quando esta definição estiver ativada.
Desligado O módulo de controlo de campo NÃO fornecerá energia ao controlador do aluno através da porta inteligente.

Para sair da tela de configurações, pressione o botão “concluído”. As configurações são salvas dentro do cérebro do FC e não serão perdidas se o programa FC for atualizado ou carregado em um slot de programa diferente.

Tela inicial:

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu inicial durante uma competição. Cada uma das quatro equipas e os seus respetivos estados são mostrados nos quatro cantos, e no lado direito, três botões exibem as inscrições "Condutor", "Desativar" e "Trabalhador independente".

A tela inicial é mostrada após a tela inicial ou a tela de configurações sair. Esta seria a tela geralmente exibida durante uma competição; ele mostra uma visão geral do status da equipe e também o cronômetro atual da partida quando uma partida está sendo realizada. Quaisquer erros ou avisos mostrados nesta tela também são relatados ao TM. A exibição da fila de campo TM é a forma preferida de verificar o status da equipe; no entanto, essa tela pode ser usada para ajudar a diagnosticar problemas da equipe.

O status da equipe é mostrado no retângulo próximo à porta conectada, a porta física inteligente usada é mostrada no pequeno retângulo verde. O contorno ficará verde quando uma equipe conectada cumprir todos os requisitos para iniciar a partida.

Requisitos:

  1. O robô está conectado via link de rádio ao controlador.
  2. O robô atendeu à versão de firmware necessária.
  3. Um programa do usuário está em execução.

Se houver um erro, talvez a equipe tenha esquecido de iniciar o programa ou a bateria esteja muito fraca, o contorno será mostrado em laranja. O TM mostrará um erro descritivo na exibição da fila de campo, mas o cérebro do FC também pode ser usado para ver informações mais detalhadas, se necessário. Para ver informações detalhadas toque no retângulo com o status da equipe e o display mudará para esta tela.

O status da equipe é bom

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu inicial com a equipa selecionada no canto inferior direito para mostrar as suas informações detalhadas de estado. O estado da ligação indica "Bom".

A equipe tem um erro

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu inicial com a equipa selecionada no canto inferior direito para mostrar as suas informações detalhadas de estado. O estado da ligação indica "Bom", mas a versão do VEXos é 1.1.0 e o estado do programa indica "Nenhum". As informações do VEXos e do programa são apresentadas a laranja para indicar que existem erros.

Os erros são mostrados em laranja, neste caso, a equipe está executando firmware antigo (VEXOS) em seu V5 Robot Brain e também não iniciou seu programa de usuário. Para dispensar os detalhes da equipe, toque em qualquer lugar da tela.

Situação da equipe:

Detalhe do menu de estado da equipa no ecrã do FC Brain. O estado é indicado por um quadrado verde, mostrando que está a funcionar.

O status mostra bom
Número da equipe: 8888Z
Bateria do robô: 99%
Programa do usuário: 3 (Slot 3 está em execução; 0 seria nenhum programa em execução)
Canal de rádio: 81/5 é para uso pela engenharia da VEX no VEX World Campeonato.

Use com o Gerenciador de Torneios.

Quando o TM não estiver conectado, a tela inicial terá os botões “auto” e “driver” habilitados e o display do relógio no canto superior esquerdo geralmente ficará cinza, indicando que não foi configurado. Usar os botões “Auton” ou “Driver” na tela permite que as fases de correspondência com duração padrão de 0:15 e 1:45 sejam executadas manualmente (tempos VexU ainda não suportados).

Quando o TM estiver conectado, a indicação será mostrada na tela inicial e os botões serão desabilitados.

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu inicial após a ligação do TM. Os três botões da direita estão agora cinzentos, e o relógio está a verde e, neste exemplo, marca 11:02:09. A mensagem de ligação TM também é apresentada a verde e indica "TM Ligado". O número da partida é apresentado no canto inferior esquerdo e aparece a cinzento.

O relógio agora é mostrado em verde indicando que foi acertado. TM conectado é mostrado.

O número da correspondência pode ser definido, mas se o campo estiver inativo ele ficará cinza, assim que o campo ficar ativo ele será mostrado em verde.

O ecrã FC Brain é apresentado no menu inicial após a ligação do TM e quando o campo está ativo. As mensagens da TM ainda lá estão, e agora o número de correspondência está colorido a verde e apresenta "Campo Ativo Correspondência Q-0020". Existe também um grande cronómetro no centro do ecrã, e neste exemplo marca 0:15.

Quando os robôs estão desabilitados o fundo da tela inicial ficará preto, durante o período autônomo quando os robôs estiverem habilitados ele ficará azul e exibirá o tempo restante.

O ecrã FC Brain é apresentado no menu inicial após a ligação do TM e quando o campo está ativo. O fundo do ecrã inicial é azul, o que indica que as partidas autónomas estão a ser executadas. Existe um grande cronómetro no centro do ecrã, e neste exemplo marca 0:06.

Durante o período de controle do motorista o fundo ficará verde e mostrará o tempo restante.

O ecrã FC Brain é apresentado no menu inicial após a ligação do TM e quando o campo está ativo. O fundo do ecrã inicial é verde, o que indica que as partidas de controlo do driver estão a ser executadas. Existe um grande cronómetro no centro do ecrã, e neste exemplo marca 1:43.

O tempo restante e os sinais de ativação/desativação do robô são enviados do TM para o cérebro do FC. Isso permite que a sincronização e a duração precisas dos períodos de controle autônomo e do motorista estejam sob o controle da TM e não sejam determinadas localmente pelo cérebro do FC.

Exibições do gerenciador de torneio

O Tournament Manager mostrará o status da equipe tanto na tela de controle da partida quanto na tela da fila de campo para cada campo configurado. O status da equipe é mostrado em diversas cores; antes de iniciar uma partida procure todas as equipes mostrando “Pronto” em verde com o campo ativo também em verde. Os avisos serão mostrados em amarelo; uma partida pode ser iniciada quando há advertências, mas as equipes devem ser lembradas de que a operação do robô pode ser prejudicada dependendo de qual é a advertência, por exemplo.

Exibição do Gestor de Torneios mostrando o estado de uma partida de qualificação. O estado de cada equipa é apresentado, sendo que três delas indicam "Pronto" enquanto a outra indica "Programa do utilizador não está a ser executado".É apresentado o ecrã de controlo da partida do Gestor de Torneios, e o nome de uma das quatro equipas aparece a amarelo em vez de verde, indicando um erro.

Aqui uma equipe esqueceu ou optou por não executar um programa de usuário no robô; todas as outras equipes estão prontas. A equipa 1234A deverá ser alertada para esse facto e caso opte por fazê-lo o jogo pode começar.

Esta tela mostra alguns dos possíveis erros que podem ser exibidos.

Exibição do Gestor de Torneios mostrando o estado de uma partida de qualificação. Três das quatro equipas apresentam erros, cujos estados são lidos pela seguinte ordem: Pronto, Firmware cerebral incorreto 1.1.0b0, Controlador não ligado e Controlo de campo legado detetado.O ecrã de controlo da partida do Gestor de Torneios é apresentado, e três das quatro equipas apresentam erros. Uma das equipas está representada a verde, uma a amarelo, uma a cinzento com a mensagem N/C e uma a vermelho.

  • A equipe 8888Z está pronta.
  • A equipe 1234A tem firmware incorreto em execução no cérebro V5, o controle de partida requer VEXOS 1.1.1 ou posterior.
  • A equipe 99999V não conectou o controlador ao cérebro do FC.
  • A equipe 44 tem uma falha na porta de conclusão herdada ou talvez em um switch de competição ainda conectado.

Nem o time 99999V nem o time 44 estarão habilitados quando a partida começar.

Se o TM for desconectado de um cérebro FC, a tela de erro a seguir será exibida.

Exibição do Gestor de Torneios mostrando o estado de uma partida de Qualificação após a perda de ligação ao campo. Acima da lista de equipas, aparece uma mensagem de erro a vermelho: "Ligação de campo perdida".O painel de controlo da partida do Gestor de Torneios é apresentado, e as definições do campo mostram uma mensagem de erro a vermelho que diz "Ligação com o campo perdida".

Se a configuração no cérebro do FC, “Canal de rádio controlado por habilitação de campo” estiver habilitada, a tela a seguir será exibida antes que uma partida seja definida como “em campo”

Exibição do Gestor de Torneios que mostra o estado de uma partida de qualificação após a ativação da definição "Canal de rádio controlado por campo". Acima da lista de equipas, existe uma mensagem de aviso amarela que diz "Campo em espera". Três dos estados da equipa indicam "Aguarda ativação no terreno" e o outro estado indica "Programa do utilizador não está em execução".O painel de controlo da partida do Gestor de Torneios é apresentado, e as definições do campo contêm uma mensagem de aviso amarela que diz "Campo em espera".

As equipes são mostradas como “aguardando ativação de campo” se o status for bom, mas não tiverem sido transferidos para o canal de rádio da competição, avisos e erros ainda serão exibidos. Se “Rádio controlado por ativação de campo” estiver desativado, uma tela semelhante será exibida, exceto que as equipes serão exibidas como “Pronto”, mesmo que o campo esteja no modo “espera de campo”. Assim que a correspondência fosse definida como “em campo”, o modo de espera do campo mudaria para verde e exibiria o campo ativo. O campo ativo é aquele que será iniciado quando o operador selecionar “Iniciar Partida”.

Assim que uma partida for iniciada, a exibição da fila de campo mudará e mostrará o tempo restante da partida.

Registro de erros

O sistema FC registrará determinados dados tanto no cérebro do FC quanto no registro do robô do aluno.

Para o robô estudante, o temporizador interno do cérebro V5 é atualizado para corresponder ao relógio em tempo real fornecido pelo Tournament Manager. Isto permite entradas de log existentes; por exemplo, combine eventos de início, parada e conexão de rádio para ter carimbos de hora do dia. O TM também envia informações de eventos e correspondências que são registradas no log. As entradas de eventos de controle de campo são mostradas em amarelo.

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu Registo de Eventos com uma lista de mensagens de eventos e os seus respetivos registos de data e hora. Neste exemplo, as mensagens apresentadas foram: Ligação de rádio perdida, Rádio ligado, 17:38:53, VRC-21-1234, Q-0001, Início do modo autónomo, Desativado, Início da condução, Fim da correspondência.

“--> 17:38:53” = Este log mostra que a hora do relógio está sendo acertada.
“VRC-21-1234” = Este log está mostrando ?????
“Q-0001” = Este log mostra que a correspondência de qualificação 1 foi ativada.

O cérebro do FC também registrará entradas usando o relógio fornecido pela TM. Além do acima exposto, também registrará certos erros que possam ter ocorrido durante uma partida; estes atualmente incluem erros de desconexão de cabo e desconexão de rádio. Quando uma partida termina, se o campo ainda estiver ativo, o cérebro do FC poderá mostrar um aviso desta forma.

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu inicial após a ligação do TM. A partida terminou e o cronómetro mostra 0 segundos, mas o campo ainda está ativo. Existe um ponto de exclamação laranja de aviso junto ao cronómetro.

Isso indica que ocorreram erros de desconexão de cabo ou rádio enquanto os robôs estavam habilitados durante a partida. Se você observar o status detalhado da equipe, ele mostrará mais informações. Este exemplo mostra que a equipe da aliança vermelha nº 2 teve um erro de desconexão do cabo, indicado pelo indicador vermelho da porta. Abrir o status detalhado da equipe mostraria o número total de erros.

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu inicial com a equipa selecionada no canto inferior direito para mostrar as suas informações detalhadas de estado. O estado da ligação indica "Bom", mas o número de erros no cabo é 2 e está destacado a laranja para indicar que existe um erro.

Esta informação é registrada no log cerebral do FC desta forma (é necessário VEXOS 1.1.2b3 ou posterior)

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu Registo de Eventos com uma lista de mensagens de eventos e os seus respetivos registos de data e hora. Neste exemplo, as mensagens são: Execução do programa Slot 2, 17:26:37, Q-0020, Início automático, Desativado, Início da condução, Desativado, Cabo FC - R2 2, Rádio FC - B1 2.

As entradas de log FC são mostradas em amarelo. Neste exemplo, a equipe da aliança vermelha nº 2 (R2) teve dois erros de cabo, a equipe da aliança azul nº 1 (B1) teve dois erros de desconexão de rádio.

Percebemos que não é prático monitorar o cérebro do FC em busca desses erros na maioria das competições, a menos que uma equipe técnica de campo dedicada esteja disponível. O principal uso do registro é permitir a pós-análise se houver alguma situação incomum; por exemplo, talvez todos os quatro robôs não tenham conseguido se mover durante um período da partida. Se o registro mostrar que todos os quatro tiveram erros de desconexão do rádio, isso pode ser levado em consideração ao considerar possíveis replays da partida. Por outro lado, se um aluno robô não se move durante uma partida, mas nem o FC nem o cérebro do aluno mostram quaisquer erros de registro e as fases da partida foram iniciadas corretamente, então o problema provavelmente não é culpa do sistema de controle de campo e do robô dos alunos/ o código pode precisar ser investigado para possíveis problemas.

Aplicativo de habilidades

Uma variação do programa FC pode ser usada ao realizar partidas de habilidades. Esta versão se concentra na verificação e exibição do status de um único robô (ou dois para VexU) e permite que a execução de habilidades de um minuto seja iniciada na tela do cérebro do FC como uma alternativa ao uso do TM.

Ecrã inicial do FC Brain exibindo "VEX Robotics Competition Field Controller Skills Version, Version 1.0.3b1, VEXnet". Existe também um botão de Definições no canto inferior direito.

A tela inicial mostrará o modo de rádio atual, BLE ou VEXnet, que foi selecionado na tela de configurações.

Quando nenhum controlador de equipe está conectado, um grande ponto de exclamação é mostrado,

O ecrã da aplicação FC Brain Skills é apresentado no menu inicial sem nenhum controlador de equipa ligado. Um grande ponto de exclamação é apresentado no centro do ecrã.

Quando uma equipe está conectada e ocorre um erro ou aviso, uma descrição é mostrada. Neste exemplo, a conexão de rádio do robô não foi estabelecida.

O ecrã da aplicação FC Brain Skills é apresentado no menu inicial sem uma ligação com o Robot Radio. Um grande ponto de exclamação é apresentado no centro do ecrã, acompanhado da mensagem "Rádio não ligado".

Quando o status for bom, um círculo verde com uma marca de seleção será exibido.

O ecrã da aplicação FC Brain Skills é apresentado no menu inicial e possui uma grande marca de verificação verde no centro do ecrã.

A execução de habilidades agora pode ser iniciada na tela cerebral do FC, nas janelas de controle de partida do TM ou em um tablet conectado ao TM. Quando iniciado a partir da tela cerebral do FC, uma mensagem é enviada ao TM solicitando que a execução das habilidades seja iniciada, o que permite que todas as exibições normais do tempo de partida sejam executadas corretamente.

A tela FC mostrará o tempo restante para a execução das habilidades quando o robô estiver habilitado.

O ecrã da aplicação FC Brain Skills é apresentado no menu inicial após a ligação do TM e a ativação do campo. O fundo do ecrã inicial é verde, o que indica que o robô está ativado. Existe um grande cronómetro no centro do ecrã, e neste exemplo marca 0:55.

Apêndice A

Descrição dos campos da tela detalhada de status da equipe.

Isto está sujeito a alteração. A tela mostrada é a tela usada durante o Campeonato Mundial VEX 2022, mas pode ser simplificada para o lançamento final do aplicativo FC no final do verão de 2022.

O ecrã do FC Brain é apresentado no menu inicial com a equipa selecionada no canto inferior direito para mostrar as suas informações detalhadas de estado. Todas as informações detalhadas de estado da equipa estão destacadas. A informação é apresentada em duas colunas, totalizando 20 entradas.

Equipe 1234A O número da equipa que é reportado pelo robô
 
Vexos 1.1.1 A versão atual do VEXOS instalada no cérebro do robô da equipa
 
Versão de rádio 1.0.0b49 A versão do rádio do robô (atualmente está desabilitada e não será alterada)
Rádio 81/6 Comp. O canal de rádio atual, horário e modo (Pit ou Competição)
Estado do rádio 003D Para uso da equipa de engenharia da VEX neste momento
 
Status do sistema 1090 Para uso da equipa de engenharia da VEX neste momento
 
Programa Dirigir Programa do utilizador atual, 0 não está a ser executado, slot_1 etc. ou Unidade
 
Status do cérebro 21 Para utilização pela equipa de engenharia da VEX neste momento, o modo de controlo correspondente no cérebro
 
Status do campo C9 Para utilização pela equipa de engenharia da VEX neste momento, selecione o modo de controlo correspondente no controlador
 
Bateria 100% A capacidade da bateria do robô
 
Conexão Bom Estado da ligação rádio entre o controlador e o robô
 
Versão Ctrl 1.0.0b75 A versão do firmware no controlador da equipa
 
Rádio Ctrl 1.0.0b48 Versão do firmware no rádio do controlador da equipa
 
Ctrl Bateria 100% A porcentagem do nível da bateria do controlador
Sinal 95 A percentagem de qualidade do sinal de rádio
 
RSSI -54 A intensidade do sinal rádio em dBm
 
Quedas de rádio 0 Número de vezes que a ligação rádio foi perdida durante a partida
 
Temporizador de partida 102499 Temporizador interno da partida em ms, pode ser removido, utilização para desenvolvimento
 
Mostrar 103 Cronómetro interno da partida que seria apresentado no ecrã inicial.
 
Erros de cabo 0 erros do cabo 0 O número de vezes que a ligação do controlador foi perdida durante o arranque; isto indica quantas vezes o cabo inteligente foi desligado do FC
 

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