Använda GPS-sensorn med VEX V5 – VEX bibliotek

GPS-sensorn (Game Positioning System™) är utformad för att spåra och rapportera sensorns plats och riktning med hjälp av fältkoden längs VEX V5 Robotics Competition (V5RC)-planens omkrets.

Den här artikeln beskriver hur GPS-sensorn fungerar, vilken data som rapporteras och hur du kan visa och förstå denna sensordata på V5 Brains skärm så att du kan börja använda sensorn effektivt. Se videon nedan för att lära dig mer om koncepten som tas upp i den här artikeln.

Hur GPS-sensorn fungerar

GPS-sensorn visas fäst vid en robot på en VEX V5-tävlingsplan. Fältväggarna visar ett svartvitt mönster, och en pil indikerar att sensorn använder detta mönster för positionering.

GPS-sensorn (Game Positioning System) använder en videoström för att titta på mönstret längs planens omkrets. Baserat på det detekterade mönstret rapporterar sensorn data om sin plats på fältet.

Vinklad vy av V5RC-fältet, med ett diagram över ett koordinatnät över fältet. Fältets mittpunkt är markerad 0, 0, och de positiva och negativa riktningarna på X- och Y-axlarna är märkta.

Platser på VEX V5 Competition (V5RC)-fältet bestäms av ett koordinatsystem. (0, 0), eller origo, finns i mitten av fältet, som visas här.

Ovanifrånvy av V5RC-fältet med ett koordinatnät överlagrat över fältet. Avstånden är markerade på varje axel i meter, och fältets kant är vid den positiva eller negativa 1,8 meter-markeringen på båda axlarna.

Fältet varierar från ungefär –1,8 meter (m) till 1,8 meter (m) längs X- och Y-axlarna. GPS-sensorn rapporterar data baserat på detta koordinatsystem.

En del av GPS-fältkoden visas som ett exempel och består av två rader med svarta och vita rektanglar med varierande bredd.

Väggarna på fältet har GPS-fältkoden tryckt direkt på dem. Det schackrutsliknande mönstret på varje vägg är icke-upprepande och motsvarar ett specifikt område av fältet.

Baserat på den detekterade delen av fältkoden beräknar GPS-sensorn sensorns koordinatläge på fältet.

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. Menyn rapporterar data för X-positionen, Y-positionen och kursen i grader. Menyn har också en videoförhandsvisning från sensorn, och ett överlägg indikerar att sensorn kan visa och identifiera GPS-fältkoden som visas i förhandsvisningen.

Baserat på den beräknade positionen rapporterar GPS-sensorn information om sensorns plats:

X-koordinaten för sensorn på fältet
Y-koordinaten för sensorn på fältet
Sensorns riktning på fältet i grader
Signalkvalitet (konfidensen för rapporterade sensordata)

Ovanifrånvy av V5RC-fältet och roboten med ett koordinatnät överlagrat på fältet. Enheterna för X-axeln är märkta och roboten visas med sin X-koordinat cirka 1,4 meter.

X-positionen är den rapporterade platsen för GPS-sensorn längs fältets X-axel.

I det här exemplet är X-koordinaten ungefär 1,4 m.

Ovanifrånvy av V5RC-fältet och roboten med ett koordinatnät överlagrat på fältet. Enheterna för Y-axeln är märkta och roboten visas med sin Y-koordinat runt 1,2 meter.

Y-positionen är den rapporterade platsen för GPS-sensorn längs fältets Y-axel.

I det här exemplet är Y-koordinaten ungefär 1,2 m.

Ovanifrånvy av V5RC-fältet med en cirkel och rotationsgrader överlagrade på fältet. Graderna sträcker sig från 0 till 359,9, och 0-gradsmarkeringen är vänd mot klockan 12-positionen, eller "upp" i detta diagram.

Kursen motsvarar fältkursen, som är ett intervall från 0º till 359,9º medurs. 0º är i klockan 12-positionen.

Ovanifrånvy av V5RC-fältet och roboten med rotationsgrader överlagrade på fältet. En linje från fältets mitt till roboten visas, och linjen i det här exemplet är runt 40 grader.

I det här exemplet är kursen ungefär 40º.

Komma igång med att använda GPS-sensorn

Montering av GPS-sensorn

Data från GPS-sensorn kan ses på V5 Brain. För att visa dessa data måste du först ansluta GPS-sensorn till din robot.

GPS-sensorn visas monterad på baksidan av en robot på en VEX V5-tävlingsplan.

Det rekommenderas att GPS-sensorn monteras på robotens baksida, vänd bakom roboten. Om de monteras på framsidan kan spelelementen skymma större delen av sensorns sikt.

Obs: Se till att GPS-sensorn är monterad med rätt sida uppåt och VEX-logotypen korrekt vänd, annars rapporteras inte din position korrekt.

GPS-sensorn visas monterad på baksidan av en robot på en VEX V5-tävlingsplan. En pil indikerar sensorns höjd från marken, och i det här exemplet är sensorn ungefär på höjden av GPS-fältkoden.

Det rekommenderas också att GPS-sensorn monteras på roboten tillräckligt högt över marken för att överensstämma med fältkoden. Detta minskar risken för att andra felaktiga objekt på fältet eller robotmekanismer stör sensorns förmåga att detektera fältkoden.

Ovanifrånvy av GPS-sensorn fäst på baksidan av en robot på en VEX V5-tävlingsplan. En pil indikerar GPS-sensorns vinkel, och i det här exemplet är den parallell med robotens baksida och vänd rakt bakåt.

På liknande sätt rekommenderas att sensorn placeras parallellt med robotens baksida (inte i vinkel). Detta minskar återigen risken för störningar samtidigt som det minskar antalet steg som krävs för att konfigurera sensorn i VEXcode. För att lära dig mer om att konfigurera roboten i VEXcode V5, se den här artikeln.

Visar GPS-sensordata

När sensorn är monterad på roboten och roboten är på fältet kan du börja visa data från GPS-sensorn på V5 Brain. Följ dessa steg för att visa enhetsinformationen.

Hjärnskärmen visas i hemmenyn med alternativet Enheter markerat.

Slå på V5 Brain och välj ikonen enheter.

Hjärnskärmen visas i menyn Enhetsinfo som har en lista över alla Hjärnans Smart Ports och anslutna enheter. GPS-sensorikonen i menyn Enhetsinformation är markerad för att indikera att objekt kan väljas för att öppna deras informationsmenyer.

Välj GPS-sensorikonen på skärmen Enhetsinformation.

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. Menyn rapporterar data för X-positionen i meter, Y-positionen i meter och kursen i grader. Menyn har också ett diagram över sensorns placering och riktning på fältet.

Nu kan du flytta roboten runt fältet för att observera sensorns aktuella plats och riktning som visas på V5 Brains skärm.

Vinklad vy av roboten på V5RC-fältet. Roboten visas med samma position och riktning som sensorns diagram anger.

Låt oss gå igenom hur GPS-sensorns plats visas på enhetsskärmen på V5 Brain. Som referens är detta robotens position på fältet.

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. Platsvydiagrammet är markerat. Detta diagram hjälper till att visualisera sensorns plats och riktning.

I platsvyn kan en grafisk representation av fältet och dess koordinatnät ses på höger sida.

Den röda pilen representerar GPS-sensorns aktuella riktning. Den vita konen som kommer från pilen visar sensorns aktuella synfält.

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. X- och Y-positionsvärdena är markerade. I det här exemplet visar X-positionen 0,21 meter och Y-positionen minus 0,38 meter.

GPS-sensorns X- och Y-position visas längst upp till vänster på hjärnans skärm.

Obs: Du kan ändra de visade enheterna från meter (m) till tum (in) genom att markera rutorna som innehåller X- och Y-positionerna på Brain-skärmen.

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. Kursvärdet är markerat och i det här exemplet visar det minus 67,64 grader. Denna kurs är nära att vara vänd 'vänster', eller mot den negativa X-axeln.

GPS-sensorns aktuella riktning visas också i grader.

Ovanifrånvy av V5RC-fältet med en cirkel och rotationsgrader överlagrade på fältet. Graderna sträcker sig från -180 till 180, och 0-gradersmarkeringen är vänd mot klockan 12-positionen, eller 'upp' i detta diagram. De negativa 180- och positiva 180-graderspositionerna möts i klockan 6-positionen, eller 'ner' i detta diagram.

Obs:V5 Brain Screen visar GPS-sensorns kurser från –180 till 180 grader.

Börjar från 0º-positionen:

Kurser medurs från 0º till 180º är positiva
Kurser moturs från 0º till –180º är negativa

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. Bildknappen längst ner till vänster på skärmen är markerad. Detta kan väljas för att växla mellan platsvy och förhandsgranskning.

Du kan växla mellan platsrutnätsvyn och den faktiska kameravyn för GPS-sensorn genom att välja rutan längst ner till vänster på Brains skärm, som visas på bilden här.

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. Knappen Bild har valts och nu visas en förhandsvisning av livevideo istället för platsrutnätet. Ett överlägg indikerar att sensorn kan visa och spåra GPS-fältkoden. Bildknappen visar nu Plats.

När bildalternativet visas kan du se de element som detekteras av sensorn:

mönstret av svarta och vita rutor på fältremsorna
platsens GPS-fältkod (indikeras av de gröna gränslinjerna)
avståndet mellan de detekterade mönstren (indikeras av de röda prickarna vid skärningspunkterna mellan mönsterelementen)

Förstå data från GPS-sensorn

Nu när du vet hur du visar GPS-sensordata på hjärnskärmen kan du börja testa GPS-sensorn själv. Nedan följer några exempel som illustrerar hur robotens och GPS-sensorns position kopplas till data som visas på hjärnskärmen, för att hjälpa dig att komma igång.

Välj valfri bild nedan för att förstora.

Exempel 1

Vinklad vy av roboten på V5RC-fältet. Roboten visas i en ny position som ett exempel.

I det här exemplet kan du se att roboten är i fältets övre högra hörn, med GPS-sensorn vänd mot väggen till höger.

Från denna position kan vi förvänta oss:

en positiv x-koordinat
en positiv y-koordinat
en kurs på ungefär 90º

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. I det här exemplet är X-positionen 0,74 meter, Y-positionen 1,08 meter och kursen 88,68 grader. Menyn har också ett diagram över sensorns placering och riktning på fältet, vilket matchar robotens nya plats.

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. Värdena är desamma, men nu visas videoförhandsvisningen från sensorn istället för platsvyn.

Exempel 2

Vinklad vy av roboten på V5RC-fältet. Roboten visas i en ny position som ett exempel.

I det här exemplet befinner sig roboten i ungefär samma position på fältet, men har vridits 180º, så GPS-sensorn är vänd mot vänster sidovägg.

Från denna position kan vi förvänta oss:

en positiv x-koordinat
en positiv y-koordinat
en kurs på ungefär -90º

Hjärnskärmen visas i GPS-sensormenyn som listar sensorns data. I det här exemplet visar X-positionen 0,58 meter, Y-positionen 0,91 meter och kursen visar minus 85,65 grader. Menyn har också ett diagram över sensorns placering och riktning på fältet, vilket matchar robotens nya plats.

Nästa steg

Visa GPS-sensordata själv! Montera din GPS-sensor på din robot, placera den på fältet och använd enhetsskärmen för att visa sensordata på olika platser.
Redo att börja koda? Kom igång genom att konfigurera GPS-sensorn i VEXcode V5. Läs den här artikeln för att lära dig mer om hur du konfigurerar GPS-sensorn.