Датчик Game Positioning System™ (GPS) предназначен для отслеживания и сообщения местоположения и направления движения датчика с использованием кода поля по периметру поля для соревнований по робототехнике VEX V5 (V5RC).
В этой статье описывается, как работает датчик GPS, какие данные он передает, а также как просматривать и интерпретировать данные этого датчика на экране V5 Brain, чтобы вы могли начать эффективно использовать этот датчик. Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о концепциях, рассмотренных в этой статье.
Как работает датчик GPS
Датчик GPS (система позиционирования в игре) использует видеосигнал для отслеживания рисунка по периметру поля. На основе обнаруженного шаблона датчик сообщает данные о своем местоположении на Поле.
Местоположение на поле соревнований VEX V5 (V5RC) определяется системой координат. Точка (0, 0) или начало координат находится в центре поля, как показано здесь.
Поле колеблется приблизительно от –1,8 метра (м) до 1,8 метра (м) по осям X и Y. Датчик GPS передает данные на основе этой системы координат.
На стенах поля напечатан код поля GPS. Узор в виде шахматной доски на каждой стене не повторяется и соответствует определенной области Поля.
На основе обнаруженной части кода поля датчик GPS вычисляет координаты местоположения датчика на поле.
На основе рассчитанного положения датчик GPS сообщает информацию о местоположении датчика:
- Координата X датчика на поле
- Координата Y датчика на поле
- Направление датчика на поле в градусах
- Качество сигнала (достоверность переданных данных датчика)
Положение X — это сообщенное местоположение датчика GPS вдоль оси X поля.
В этом примере координата X составляет приблизительно 1,4 м.
Положение Y — это сообщенное местоположение датчика GPS вдоль оси Y поля.
В этом примере координата Y составляет приблизительно 1,2 м.
Направление соответствует направлению поля, которое находится в диапазоне от 0º до 359,9º по часовой стрелке. 0º находится в положении 12 часов.
В этом примере курс составляет приблизительно 40º.
Начало работы с датчиком GPS
Установка GPS-датчика
Данные с датчика GPS можно просматривать на V5 Brain. Чтобы просмотреть эти данные, вам сначала необходимо подключить датчик GPS к вашему роботу.
Рекомендуется устанавливать датчик GPS на задней части робота, обращенной назад. При установке спереди игровые элементы могут загораживать большую часть обзора сенсора.
Примечание: Убедитесь, что датчик GPS установлен правой стороной вверх, а логотип VEX ориентирован правильно, в противном случае ваше местоположение не будет сообщено правильно.
Также рекомендуется устанавливать датчик GPS на роботе достаточно высоко от земли, чтобы соответствовать Правилам эксплуатации. Это уменьшит вероятность того, что другие посторонние объекты на поле или механизмы робота будут мешать способности датчика обнаруживать код поля.
Аналогичным образом датчик рекомендуется размещать параллельно задней части робота (не под углом). Это снова снижает вероятность возникновения помех, а также сокращает количество шагов, необходимых для настройки датчика в VEXcode. Чтобы узнать больше о настройке робота в VEXcode V5, см. эту статью.
Просмотр данных датчика GPS
После того, как датчик установлен на роботе и робот находится на поле, вы можете начать просматривать данные с датчика GPS на V5 Brain. Чтобы просмотреть информацию об устройстве, выполните следующие действия.
Включите V5 Brain и выберите значок Devices.
Выберите значок датчика GPS на экране «Информация об устройстве».
Теперь вы можете перемещать робота по полю, чтобы наблюдать текущее местоположение датчика и направление, отображаемые на экране V5 Brain.
Давайте разберем, как местоположение датчика GPS отображается на экране устройств в V5 Brain. Для справки, это положение робота на поле.
В представлении «Местоположение» с правой стороны можно увидеть графическое представление поля и его координатную сетку.
Красная стрелка показывает текущее направление датчика GPS. Белый конус, исходящий от стрелки, отображает текущее поле зрения датчика.
Положение X и Y датчика GPS отображается в верхней левой части экрана Brain.
Примечание: Вы можете изменить отображаемые единицы измерения с метров (м) на дюймы (дюймы), выбрав поля, содержащие позиции X и Y на экране Brain.
Текущее направление датчика GPS также отображается в градусах.
Примечание:Экран V5 Brain отображает направления датчика GPS от –180 до 180 градусов.
Начиная с точки 0º:
- Направления по часовой стрелке от 0º до 180º являются положительными.
- Направления против часовой стрелки от 0º до –180º являются отрицательными.
Вы можете переключаться между видом сетки местоположения и фактическим видом с камеры GPS-датчика, выбрав нижнее левое поле на экране Brain, как показано на изображении здесь.
При отображении опции изображения вы можете видеть элементы, обнаруживаемые датчиком:
- узор из черных и белых квадратов на полевых полосах
- Код поля GPS местоположения (обозначен зелеными ограничивающими линиями)
- расстояние между обнаруженными узорами (обозначено красными точками на пересечениях элементов узора)
Понимание данных с датчика GPS
Теперь, когда вы знаете, как просматривать данные GPS-датчика на экране Brain, вы можете приступить к самостоятельному тестированию GPS-датчика. Ниже приведены несколько примеров, иллюстрирующих, как положение робота и датчика GPS связано с данными, отображаемыми на экране Brain, чтобы помочь вам начать работу.
Выберите любое изображение ниже, чтобы увеличить.
Пример 1
В этом примере вы видите, что робот находится в правом верхнем углу поля, а датчик GPS направлен на стену справа.
С этой позиции мы можем ожидать:
- положительная координата x
- положительная координата y
- направление приблизительно 90º
| Местоположение Вид | Просмотр изображения |
|---|---|
|
Данные, представленные на этих изображениях с экрана V5 Brain, соответствуют прогнозам, сделанным выше. Если посмотреть на данные с датчика GPS на экране V5 Brain, координаты датчика будут следующими: (0,74, 1,08). Это также отображается в виде координатной сетки с видом местоположения. Обратите внимание, что направление датчика составляет около 90º (88,68º), что совпадает с направлением, указанным красной стрелкой. Напротив, робот удерживает мобильную цель и движется по предполагаемому направлению 270º. Это связано с тем, что датчик установлен в рекомендуемом положении, обращенном в сторону робота , сзади,). | |
Пример 2
В этом примере робот находится примерно в том же положении на поле, но повернут на 180º, поэтому датчик GPS направлен на левую боковую стену.
С этой позиции мы можем ожидать:
- положительная координата x
- положительная координата y
- курс приблизительно -90º
| Местоположение Вид | Просмотр изображения |
|---|---|
|
Данные, представленные на этих изображениях с экрана V5 Brain, соответствуют прогнозам, сделанным выше. В отличие от представления изображения в первом примере, здесь значительно больше пересечений, отмеченных красными точками, что указывает на обнаружение большего фрагмента кода поля. Помните, что датчик рассчитывает расстояние от периметра на основе количества обнаруженных полевых кодов, а также шаблона обнаруженных полевых кодов. Еще раз обратите внимание, что направление датчика составляет около –90º (–85,65º), что также эквивалентно направлению 270º. Напротив, робот удерживает мобильную цель и движется под углом 90º. | |
Следующие шаги
- Просматривайте данные GPS-датчика самостоятельно! Установите датчик GPS на робота, разместите его на поле и используйте экран устройств для просмотра данных датчиков в разных местах.
- Готовы начать кодировать? Начните с настройки датчика GPS в VEXcode V5. Просмотрите эту статью, чтобы узнать больше о настройке датчика GPS.