Найкращі методи роботи з датчиком GPS

Датчик Game Positioning System™ (GPS) – це корисний інструмент для навігації по полю змагань з робототехніки VEX V5 (V5RC). Прочитайте цю статтю, щоб дізнатися про найкращі методи, які допоможуть вам отримати максимальну віддачу від датчика. 

Тримайте чітке уявлення про код поля

Аксель на порожньому полі в кутку з GPS-датчиком, встановленим позаду робота, обличчям до коду поля по периметру поля. Є червоне поле, що підкреслює положення датчика GPS на роботі, і стрілка, яка ілюструє узгодження датчика з кодом поля.

GPS-датчик використовує відеоканал для виявлення шаблону коду поля по периметру поля. Таким чином, важливо, щоб датчик не був заблокований механізмами або компонентами вашого робота.

Щоб звести до мінімуму можливі перешкоди для перегляду датчиком коду поля з вашого робота, рекомендується встановити GPS-датчик на задній частині робота, обличчям позаду робота. 

Під час тестування проектів за допомогою датчика GPS переконайтеся, що на полі немає сторонніх предметів, які блокують код поля (наприклад, члени команди або додаткові елементи гри).

Аксель, бот-герой для гри High Stakes 2024-2025, на порожньому полі в кутку, із датчиком GPS, встановленим позаду робота, навпроти коду поля по периметру поля. Є червоне поле, яке підсвічує положення датчика GPS на роботі, і стрілка, яка ілюструє висоту датчика на тій самій висоті, що й код поля.

GPS-датчик також має бути розташований на тій самій висоті, що й код поля, а не під будь-яким кутом, щоб функціонувати належним чином.

Щоб дізнатися більше про встановлення GPS-датчика на роботі, перегляньте цю статтю.


Точно налаштуйте свої зміщення

Вікно пристроїв у VEXcode V5 показує параметри GPS для конфігурації датчика GPS. Є червоне поле, що виділяє область введення для X Offset, Y Offset і Angle offset ліворуч. Праворуч є графічне зображення робота з GPS-датчиком у центрі, що відображає стандартні значення зміщення.

Щоб отримати максимальну віддачу від використання GPS-датчика, ви можете налаштувати X, Y і зсув кута на основі контрольної точки на вашому роботі. Датчик повідомлятиме дані на основі свого фізичного положення на полі, якщо не налаштовано зсув. Після налаштування зміщення VEXcode перетворить дані з GPS-датчика, щоб відобразити контрольну точку на вашому роботі.

Налаштування зміщення дає змогу дотримуватися рекомендацій із встановлення, але переміщатися зі значущої позиції на роботі, як-от центральна точка повороту або рука робота.

Щоб дізнатися більше про встановлення зсуву, перегляньте цю статтю.


Слідкуйте за позитивними та негативними значеннями

Вид зверху вниз на поле високих ставок із початковими позиціями елементів гри. На поле накладаються лінії осей x і y, які ділять поле на чотири квадранти, як координатна сітка. Кожен квадрант позначено відповідними позитивними та негативними значеннями. Починаючи з верхнього правого кута та рухаючись за годинниковою стрілкою навколо поля, перший квадрант читає додатні значення x, додатні y; другий квадрант читає додатні значення x, від’ємні значення y; третій квадранд читає від’ємні значення x, від’ємні y; а четвертий квадрант читає від’ємні значення x, додатні значення y.

Датчик GPS повідомляє дані про положення X і Y на основі сітки координат. Щоб ефективно використовувати ці дані, корисно стежити за тим, як додатні та від’ємні значення узгоджуються з координатною сіткою.

Це зображення можна відтворити у вашому інженерному блокноті, щоб допомогти вам відстежувати, які значення очікувати в кожному квадранті поля, щоб ви могли ефективно використовувати дані в проекті.

Вигляд Акселя зверху вниз із контрольною точкою в центрі руки на передній частині робота, позначеною зеленою крапкою, і датчиком GPS, виділеним зеленою рамкою на задній частині робота. Опорна точка перетинається віссю x і y, що вказує на те, що опорна точка створює точку 0, 0 для обчислення зсувів.

Такий самий розгляд додатних і від’ємних значень також стосується зсуву в конфігурації датчика GPS. Пам’ятайте про відстань і напрямок від контрольної точки до датчика уздовж кожної осі, щоб переконатися, що ви точно налаштовуєте зміщення. 


Використання даних зі стаціонарного положення

Вид зверху вниз на Акселя в кутку поля з червоною рамкою, що виділяє GPS-датчик, і стрілкою, що вказує від датчика до коду поля, що вказує, як датчик зчитує код поля з нерухомого положення.

GPS-датчик використовує відеоподачу коду поля навколо поля, щоб визначити його положення. Оскільки датчик покладається на візуальний зворотний зв’язок, найточніше та найчіткіше зображення буде отримано, коли він знаходиться в положенні зупинки.

Подумайте про те, коли ви фотографуєте. Спроба зробити фотографію під час руху призведе до розмитого зображення. Зупинка та стояння на місці під час зйомки, ймовірно, дасть вам набагато чіткіший результат. Те саме стосується GPS-датчика.

Корисно поекспериментувати з кодуванням вашого робота на повільніші швидкості, щоб визначити, як швидко робот може рухатися, збираючи точні значення датчика GPS. Збирайте дані та приймайте рішення на основі даних, яке найкраще підходить для вашої команди. Майте на увазі, що такі фактори навколишнього середовища, як навколишнє освітлення, можуть впливати на надійність цих вимірювань, тому, приймаючи ці рішення, враховуйте середовище та освітлення полів для тренувань і змагань.

Окрім простого уповільнення швидкості для підвищення точності, ви також можете повністю зупинити рух робота, створивши паузи щонайменше 0,5 секунди (500 мс) у своєму проекті.


Продумайте свою стратегію, перш ніж кодувати

Верхній лівий кут верхнього лівого кута поля з високими ставками, вид зверху вниз, з ігровими елементами на початкових початкових позиціях. Зелені стрілки позначають намічений шлях робота, який рухається з позиції ліворуч і рухається до мобільної цілі, потім по діагоналі до кілець, потім повертається до мобільної цілі, потім рухається до додаткових кілець по діагоналі, щоб досягти центральної лінії поля.

Як і будь-який інший пристрій на вашому роботі, те, як ви використовуєте датчик GPS, залежатиме від вашої стратегії гри. Наприклад, якщо ви намагаєтеся дістатися до ігрових об’єктів на протилежному боці поля, вашому роботу, швидше за все, доведеться об’їхати більше перешкод, ніж об’єктам, які знаходяться в тому самому квадранті поля.

Продумавши, чого ви намагаєтеся досягти, і як ви хочете закодувати робота для виконання цього завдання разом із вашою командою, ви зможете максимально використати GPS-датчик у своєму проекті.


Практикуйте кодування з VEXcode VR

Робоча область VEXcode VR показує проект для навігації робота за допомогою датчика розташування ліворуч у робочій області. Праворуч відкрита консоль моніторингу, яка показує дані для позиції Y у мм як -900 і для позиції X у мм як -900, показуючи, як можна відстежувати значення розташування під час проекту. Унизу відкрито ігровий майданчик із сіткою чисел, а робот знаходиться під цифрою 1 у нижньому лівому куті.

Датчик розташування на роботі VR у VEXcode VR створено за моделлю датчика GPS. Практика кодування за допомогою датчика розташування у VEXcode VR може допомогти вам зосередитися на концепціях кодування використання даних позиції x, y у проекті, які потім можна застосувати до свого фізичного датчика GPS на полі V5RC.

Ви можете дізнатися про те, як здійснювати навігацію за допомогою інформації про місцезнаходження x і y, у розділі «Знання свого місцезнаходження» курсу «Інформатика», рівень 1 (блоків) (Python). 

Зображення спини віртуального Акселя в початковій позиції на ігровому майданчику Virtual Skills High Stakes, на якому показано датчик GPS і його положення на роботі відносно елементів гри та налаштування поля перед роботом.

Ви також можете потренуватися в кодуванні GPS-датчика на боті Hero Bot для цьогорічної гри за допомогою віртуального майданчика навичок у VEXcode VR. Віртуальні навички — це чудове місце для перевірки стратегії та ідей коду для гри у віртуальному середовищі, перш ніж спробувати застосувати та створити проекти з нуля на полі. 

Концепції, які ви вивчаєте та практикуєте у Virtual Skills, можна легко застосувати та розвинути на вашому фізичному роботі. Перегляньте цю статтю , щоб дізнатися більше про початок роботи з Virtual Skills у VEXcode VR.


Зверніть увагу на освітлення на полі

Інформація про пристрій GPS на екрані V5 Brain, де показано зображення праворуч, де код поля чітко показано в яскравому добре освітленому середовищі. Ліворуч у повідомлених даних зазначено X 0,74 м, Y 1,08 м і курс 88,67 градусів.

Оскільки GPS-датчик використовує відеоподачу, датчик повідомлятиме найточніші дані в добре освітленому місці. Пам’ятайте про тіні на полі або яскраве світло, яке створює відблиски на коді поля, і уникайте таких ситуацій, якщо можливо.

Якщо ви тестуєте в тьмяному або слабко освітленому місці, ви можете додати додаткове навколишнє освітлення, щоб підвищити точність даних датчика.


Використовуйте інформацію про пристрій, щоб перевірити дані GPS-датчика

Інформація про GPS-пристрій на екрані V5 Brain відображатиметься як у режимах перегляду «Місцезнаходження», так і в режимі «Зображення», причому «Розташування» розташовано вгорі, а зображення — унизу. Положення X, Y і дані про напрямок однакові в обох. У вікні «Розташування» червона стрілка, яка вказує на положення датчика GPS, знаходиться у верхньому правому куті, ближче до краю й оточена круглою червоною областю та кільцем, що вказує на те, що датчик не може надійно визначити положення. На зображенні показано невелику кутову частину коду поля, який датчик виявляє в цій позиції.

Під час планування проекту ви можете переглядати дані датчика GPS на екрані V5 Brain, щоб допомогти вам визначити, як створити свій проект. 

Коли датчик знаходиться надто близько й не може отримати точне зчитування свого положення, він покаже коло, щоб позначити ваше можливе положення. Якщо ви бачите коло в поданні «Місцезнаходження», розташуйте датчик далі від стіни, щоб отримати точніші дані для вашого проекту.

Щоб дізнатися, як переглядати дані на екрані V5 Brain, перегляньте цю статтю.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: