การใช้เซ็นเซอร์ GPS กับ VEX V5 – ห้องสมุด VEX

เซ็นเซอร์ Game Positioning System™ (GPS) ได้รับการออกแบบมาเพื่อติดตามและรายงานตำแหน่งและทิศทางของเซ็นเซอร์โดยใช้รหัสสนามบนขอบเขตสนามแข่งขันหุ่นยนต์ VEX V5 (V5RC)

บทความนี้บรรยายถึงการทำงานของเซ็นเซอร์ GPS ข้อมูลที่รายงาน และวิธีการดูและทำความเข้าใจข้อมูลเซ็นเซอร์นี้บนหน้าจอของ V5 Brain เพื่อให้คุณสามารถเริ่มใช้เซ็นเซอร์นี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ชมวิดีโอด้านล่างเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับแนวคิดที่ครอบคลุมในบทความนี้

เซ็นเซอร์ GPS ทำงานอย่างไร

เซ็นเซอร์ GPS แสดงให้เห็นการติดอยู่กับหุ่นยนต์ในสนามแข่งขัน VEX V5 ผนังของสนามแสดงรูปแบบสีดำและสีขาว และลูกศรบ่งชี้ว่าเซนเซอร์ใช้รูปแบบนี้เพื่อการวางตำแหน่ง

เซ็นเซอร์ GPS (ระบบกำหนดตำแหน่งในเกม) จะใช้ฟีดวิดีโอเพื่อดูรูปแบบที่อยู่บริเวณรอบ ๆ สนาม เซ็นเซอร์จะรายงานข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งบนสนามโดยอิงจากรูปแบบที่ตรวจจับได้

มุมมองมุมเอียงของสนาม V5RC พร้อมไดอะแกรมของตารางพิกัดซ้อนทับบนสนาม จุดศูนย์กลางของสนามจะถูกทำเครื่องหมายไว้ที่ 0, 0 และทิศทางบวกและลบบนแกน X และ Y จะถูกระบุเอาไว้

ตำแหน่งบนสนาม VEX V5 Competition (V5RC) จะถูกกำหนดโดยระบบพิกัด (0, 0) หรือจุดกำเนิดอยู่ที่จุดศูนย์กลางของสนาม ดังที่แสดงที่นี่

มุมมองด้านบนของสนาม V5RC พร้อมตารางพิกัดซ้อนทับบนสนาม ระยะทางจะถูกทำเครื่องหมายไว้บนแกนแต่ละแกนเป็นเมตร และขอบของสนามจะอยู่ที่เครื่องหมายบวกหรือลบ 1.8 เมตรบนแกนทั้งสอง

สนามมีระยะตั้งแต่ประมาณ –1.8 เมตร (ม.) ถึง 1.8 เมตร (ม.) ตามแนวแกน X และ Y เซ็นเซอร์ GPS รายงานข้อมูลตามระบบพิกัดนี้

ตัวอย่างแสดงส่วนของรหัสสนาม GPS ซึ่งประกอบด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้าสีดำและสีขาว 2 แถวที่มีความกว้างต่างกัน

ผนังของสนามมีรหัสสนาม GPS พิมพ์อยู่โดยตรง ลวดลายเหมือนกระดานหมากรุกบนผนังแต่ละด้านนั้นไม่ซ้ำกันและสอดคล้องกับพื้นที่เฉพาะในสนาม

เซ็นเซอร์ GPS จะคำนวณตำแหน่งพิกัดของเซ็นเซอร์บนสนามโดยอิงจากส่วนที่ตรวจจับได้ของโค้ดสนาม

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ เมนูนี้จะรายงานข้อมูลตำแหน่ง X ตำแหน่ง Y และทิศทางเป็นองศา เมนูนี้ยังมีการแสดงตัวอย่างวิดีโอจากเซ็นเซอร์ และโอเวอร์เลย์จะระบุว่าเซ็นเซอร์สามารถดูและระบุรหัสฟิลด์ GPS ที่แสดงในตัวอย่างได้

เซ็นเซอร์ GPS จะรายงานข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของเซ็นเซอร์ตามตำแหน่งที่คำนวณไว้:

พิกัด X ของเซนเซอร์บนสนาม
พิกัด Y ของเซนเซอร์บนสนาม
ทิศทางของเซนเซอร์บนสนามเป็นองศา
คุณภาพสัญญาณ (ความเชื่อมั่นของข้อมูลเซ็นเซอร์ที่รายงาน)

มุมมองด้านบนของสนาม V5RC และหุ่นยนต์พร้อมตารางพิกัดซ้อนทับบนสนาม หน่วยของแกน X จะถูกติดป้ายกำกับ และแสดงหุ่นยนต์พร้อมพิกัด X ที่ประมาณ 1.4 เมตร

ตำแหน่ง X คือตำแหน่งที่รายงานของเซ็นเซอร์ GPS ตามแกน X ของสนาม

ในตัวอย่างนี้ พิกัด X จะอยู่ที่ประมาณ 1.4 ม.

มุมมองด้านบนของสนาม V5RC และหุ่นยนต์พร้อมตารางพิกัดซ้อนทับบนสนาม หน่วยของแกน Y ได้รับการติดป้ายกำกับ และแสดงหุ่นยนต์พร้อมพิกัด Y ที่ประมาณ 1.2 เมตร

ตำแหน่ง Y คือตำแหน่งที่รายงานของเซ็นเซอร์ GPS ตามแนวแกน Y ของสนาม

ในตัวอย่างนี้ พิกัด Y จะอยู่ที่ประมาณ 1.2 ม.

มุมมองด้านบนของสนาม V5RC พร้อมวงกลมและองศาการหมุนซ้อนทับบนสนาม องศามีตั้งแต่ 0 ถึง 359.9 และเครื่องหมาย 0 องศาจะหันไปทางตำแหน่ง 12 นาฬิกา หรือ "ขึ้น" ในแผนภาพนี้

หัวข้อสอดคล้องกับหัวข้อฟิลด์ซึ่งมีช่วงตั้งแต่ 0º ถึง 359.9º ในทิศทางตามเข็มนาฬิกา 0º อยู่ในตำแหน่ง 12 นาฬิกา

มุมมองด้านบนของสนาม V5RC และหุ่นยนต์พร้อมองศาการหมุนซ้อนทับบนสนาม แสดงเส้นจากจุดศูนย์กลางของสนามไปยังหุ่นยนต์ และเส้นในตัวอย่างนี้มีความประมาณ 40 องศา

ในตัวอย่างนี้ หัวข้อจะอยู่ที่ประมาณ 40º

เริ่มต้นใช้งานเซ็นเซอร์ GPS

การติดตั้งเซนเซอร์ GPS

สามารถดูข้อมูลจากเซ็นเซอร์ GPS ได้บน V5 Brain หากต้องการดูข้อมูลนี้ ก่อนอื่นคุณต้องติดเซ็นเซอร์ GPS เข้ากับหุ่นยนต์ของคุณ

เซ็นเซอร์ GPS แสดงให้เห็นติดอยู่ที่ด้านหลังของหุ่นยนต์ในสนามแข่งขัน VEX V5

ขอแนะนำให้ติดตั้งเซ็นเซอร์ GPS ไว้ที่ด้านหลังของหุ่นยนต์ โดยหันไปทางด้านหลังของหุ่นยนต์ หากติดตั้งไว้ด้านหน้า องค์ประกอบของเกมอาจขัดขวางมุมมองของเซ็นเซอร์ส่วนใหญ่

หมายเหตุ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าติดตั้งเซ็นเซอร์ GPS ทางด้านขวาขึ้นโดยมีโลโก้ VEX ในทิศทางที่ถูกต้อง ไม่เช่นนั้นตำแหน่งของคุณจะไม่ได้รับการรายงานอย่างถูกต้อง

เซ็นเซอร์ GPS แสดงให้เห็นติดอยู่ที่ด้านหลังของหุ่นยนต์ในสนามแข่งขัน VEX V5 ลูกศรแสดงความสูงของเซ็นเซอร์จากพื้นดิน และในตัวอย่างนี้ เซ็นเซอร์จะอยู่ที่ความสูงโดยประมาณของรหัสสนาม GPS

ขอแนะนำให้ติดตั้งเซ็นเซอร์ GPS บนหุ่นยนต์ให้สูงจากพื้นดินเพียงพอเพื่อให้สอดคล้องกับรหัสภาคสนาม วิธีนี้จะช่วยลดความเป็นไปได้ที่วัตถุอื่นที่ผิดพลาดบนกลไกสนามหรือหุ่นยนต์จะรบกวนความสามารถของเซ็นเซอร์ในการตรวจจับรหัสสนาม

มุมมองด้านบนของเซ็นเซอร์ GPS ที่ติดอยู่ด้านหลังของหุ่นยนต์ในสนามแข่งขัน VEX V5 ลูกศรชี้บอกมุมของเซ็นเซอร์ GPS และในตัวอย่างนี้ ลูกศรจะขนานกับด้านหลังของหุ่นยนต์และหันไปทางด้านหลังโดยตรง

ในลักษณะเดียวกัน แนะนำให้วางเซ็นเซอร์ขนานกับด้านหลังของหุ่นยนต์ (ไม่ใช่เป็นมุม) วิธีนี้จะช่วยลดโอกาสเกิดการรบกวนอีกครั้ง พร้อมทั้งลดขั้นตอนที่จำเป็นในการกำหนดค่าเซ็นเซอร์ใน VEXcode อีกด้วย หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดค่าหุ่นยนต์ใน VEXcode V5 โปรดบทความนี้

การดูข้อมูลเซนเซอร์ GPS

เมื่อติดตั้งเซ็นเซอร์บนหุ่นยนต์แล้วและหุ่นยนต์อยู่บนสนาม คุณสามารถเริ่มดูข้อมูลจากเซ็นเซอร์ GPS บน V5 Brain ได้ หากต้องการดูข้อมูลอุปกรณ์ ให้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้

หน้าจอสมองจะแสดงในเมนูหน้าหลักโดยมีการเน้นตัวเลือกอุปกรณ์

เปิด V5 Brain และเลือกไอคอน อุปกรณ์

หน้าจอ Brain จะแสดงในเมนูข้อมูลอุปกรณ์ ซึ่งมีรายชื่อพอร์ตอัจฉริยะและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทั้งหมดของ Brain ไอคอนเซ็นเซอร์ GPS ในเมนูข้อมูลอุปกรณ์จะถูกเน้นเพื่อระบุว่าสามารถเลือกรายการเพื่อเปิดเมนูข้อมูลได้

เลือกไอคอนเซ็นเซอร์ GPS บนหน้าจอข้อมูลอุปกรณ์

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ เมนูนี้จะรายงานข้อมูลตำแหน่ง X เป็นเมตร ตำแหน่ง Y เป็นเมตร และทิศทางเป็นองศา เมนูนี้ยังมีแผนภาพแสดงตำแหน่งเซนเซอร์และทิศทางบนสนามอีกด้วย

ตอนนี้คุณสามารถเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์ไปรอบๆ สนามเพื่อสังเกตตำแหน่งปัจจุบันของเซ็นเซอร์และทิศทางที่แสดงบนหน้าจอของ V5 Brain

มุมมองมุมเอียงของหุ่นยนต์บนสนาม V5RC หุ่นยนต์จะแสดงตำแหน่งและทิศทางเดียวกันกับที่แผนภาพเซ็นเซอร์ระบุไว้

มาดูกันว่าตำแหน่งของเซ็นเซอร์ GPS แสดงบนหน้าจออุปกรณ์บน V5 Brain อย่างไร เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง นี่คือตำแหน่งของหุ่นยนต์บนสนาม

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ ไดอะแกรมมุมมองตำแหน่งถูกเน้น ไดอะแกรมนี้ช่วยให้มองเห็นตำแหน่งและทิศทางของเซนเซอร์ได้

ในมุมมองตำแหน่ง จะสามารถเห็นการแสดงกราฟิกของฟิลด์และตารางพิกัดได้ทางด้านขวามือ

ลูกศรสีแดงแสดงทิศทางปัจจุบันของเซ็นเซอร์ GPS กรวยสีขาวที่ออกมาจากลูกศรจะแสดงระยะการมองเห็นปัจจุบันของเซ็นเซอร์

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ ค่าตำแหน่ง X และ Y จะถูกเน้น ในตัวอย่างนี้ ตำแหน่ง X อ่านได้ 0.21 เมตร และตำแหน่ง Y อ่านได้ติดลบ 0.38 เมตร

ตำแหน่ง X และ Y ของเซ็นเซอร์ GPS จะแสดงที่ด้านซ้ายบนของหน้าจอสมอง

หมายเหตุ: คุณสามารถเปลี่ยนหน่วยที่แสดงจากเมตร (ม.) เป็นนิ้ว (นิ้ว) ได้โดยเลือกกล่องที่มีตำแหน่ง X และ Y บนหน้าจอของ Brain

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ ค่าหัวข้อจะถูกเน้น และในตัวอย่างนี้อ่านได้เป็นลบ 67.64 องศา หัวเรื่องนี้อยู่ใกล้กับการหันไปทาง 'ซ้าย' หรือไปทางแกน X ลบ

ทิศทางปัจจุบันของเซ็นเซอร์ GPS จะแสดงเป็นองศาด้วย

มุมมองด้านบนของสนาม V5RC พร้อมวงกลมและองศาการหมุนซ้อนทับบนสนาม องศาจะมีตั้งแต่ -180 ถึง 180 และเครื่องหมาย 0 องศาจะหันไปทางตำแหน่ง 12 นาฬิกา หรือ "ขึ้น" ในแผนภาพนี้ ตำแหน่งลบ 180 องศาและบวก 180 องศาบรรจบกันที่ตำแหน่ง 6 นาฬิกา หรือ "ลง" ในแผนภาพนี้

หมายเหตุ:V5 Brain Screen แสดงหัวเรื่องของเซ็นเซอร์ GPS ตั้งแต่ -180 ถึง 180 องศา

เริ่มจากตำแหน่ง 0º:

ทิศทางตามเข็มนาฬิกาจาก 0º ถึง 180º จะเป็นค่าบวก
ทิศทางในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาจาก 0º ถึง –180º จะเป็นค่าลบ

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ ปุ่มรูปภาพที่มุมล่างซ้ายของหน้าจอจะถูกเน้น สามารถเลือกเปลี่ยนแปลงระหว่างการดูตำแหน่งและการดูตัวอย่างการดูได้

คุณสามารถสลับระหว่างมุมมองตารางตำแหน่งและมุมมองกล้องจริงของเซนเซอร์ GPS ได้โดยเลือกช่องซ้ายล่างบนหน้าจอ Brain ตามที่แสดงในรูปภาพที่นี่

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ เลือกปุ่มรูปภาพแล้ว และตอนนี้จะแสดงตัวอย่างวิดีโอสดแทนกริดตำแหน่ง โอเวอร์เลย์บ่งชี้ว่าเซ็นเซอร์สามารถดูและติดตามรหัสสนาม GPS ได้ ปุ่มรูปภาพตอนนี้จะอ่านว่าตำแหน่ง

เมื่อแสดงตัวเลือกภาพ คุณสามารถดูองค์ประกอบที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้:

ลวดลายกล่องขาวดำบนแถบสนาม
ตำแหน่งรหัสสนาม GPS (ระบุด้วยเส้นกรอบสีเขียว)
ระยะห่างระหว่างรูปแบบที่ตรวจพบ (ระบุด้วยจุดสีแดงที่จุดตัดขององค์ประกอบรูปแบบ)

การทำความเข้าใจข้อมูลจากเซ็นเซอร์ GPS

ตอนนี้คุณทราบวิธีดูข้อมูลเซ็นเซอร์ GPS บนหน้าจอ Brain แล้ว คุณสามารถเริ่มทดสอบเซ็นเซอร์ GPS ด้วยตนเองได้ ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างบางส่วนที่แสดงให้เห็นถึงวิธีการเชื่อมต่อตำแหน่งของหุ่นยนต์และเซ็นเซอร์ GPS กับข้อมูลที่แสดงบนหน้าจอสมอง เพื่อช่วยคุณเริ่มต้นการใช้งานได้

เลือกภาพใด ๆ ด้านล่างเพื่อขยาย

ตัวอย่างที่ 1

มุมมองมุมเอียงของหุ่นยนต์บนสนาม V5RC หุ่นยนต์จะแสดงในตำแหน่งใหม่เป็นตัวอย่าง

ในตัวอย่างนี้ คุณจะเห็นได้ว่าหุ่นยนต์อยู่ที่มุมบนขวาของสนาม โดยเซ็นเซอร์ GPS หันเข้าหาผนังทางด้านขวา

จากตำแหน่งนี้เราสามารถคาดหวังได้:

พิกัด x บวก
พิกัด y ที่เป็นบวก
ทิศทางประมาณ 90º

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ ในตัวอย่างนี้ ตำแหน่ง X อ่านได้ 0.74 เมตร ตำแหน่ง Y อ่านได้ 1.08 เมตร และหัวเรื่องอ่านได้ 88.68 องศา เมนูนี้ยังมีแผนภาพแสดงตำแหน่งของเซ็นเซอร์และทิศทางบนสนาม ซึ่งตรงกับตำแหน่งใหม่ของหุ่นยนต์

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ ค่าจะเหมือนกัน แต่ตอนนี้จะแสดงตัวอย่างวิดีโอจากเซนเซอร์แทนมุมมองตำแหน่ง

ตัวอย่างที่ 2

ในตัวอย่างนี้ หุ่นยนต์อยู่ในตำแหน่งเกือบเท่ากันบนสนาม แต่ถูกหมุน 180º ดังนั้นเซ็นเซอร์ GPS จึงหันไปทางผนังด้านซ้าย

จากตำแหน่งนี้เราสามารถคาดหวังได้:

พิกัด x บวก
พิกัด y ที่เป็นบวก
ทิศทางประมาณ -90º

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ GPS ซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ ในตัวอย่างนี้ ตำแหน่ง X อ่านได้ 0.58 เมตร ตำแหน่ง Y อ่านได้ 0.91 เมตร และส่วนหัวอ่านได้ลบ 85.65 องศา เมนูนี้ยังมีแผนภาพแสดงตำแหน่งของเซ็นเซอร์และทิศทางบนสนาม ซึ่งตรงกับตำแหน่งใหม่ของหุ่นยนต์

ขั้นตอนต่อไป

ดูข้อมูลเซ็นเซอร์ GPS ด้วยตัวคุณเอง! ติดตั้งเซ็นเซอร์ GPS ของคุณกับหุ่นยนต์ วางไว้บนสนาม และใช้หน้าจออุปกรณ์เพื่อดูข้อมูลเซ็นเซอร์ในตำแหน่งต่างๆ
พร้อมที่จะเริ่มต้นการเขียนโค้ดหรือยัง? เริ่มต้นด้วยการกำหนดค่าเซ็นเซอร์ GPS ใน VEXcode V5 ดูบทความนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดค่าเซ็นเซอร์ GPS