Thực hành tốt nhất với cảm biến GPS

Cảm biến GPS, hay Cảm biến hệ thống định vị trò chơi, là một công cụ hữu ích để điều hướng trong cuộc thi robot VEX V5 (V5RC). Đọc bài viết này để tìm hiểu các biện pháp tốt nhất giúp bạn tận dụng tối đa cảm biến. 

Giữ tầm nhìn rõ ràng về Mã trường

Axel trên một cánh đồng trống ở góc, với cảm biến GPS được gắn ở phía sau robot hướng về Mã cánh đồng ở chu vi của cánh đồng. Có một hộp màu đỏ làm nổi bật vị trí Cảm biến GPS trên rô-bốt và một mũi tên minh họa sự liên kết của cảm biến với Mã trường.

Cảm biến GPS sử dụng nguồn cấp dữ liệu video để phát hiện mẫu Mã hiện trường xung quanh chu vi của hiện trường. Vì vậy, điều quan trọng là cảm biến không bị chặn bởi các cơ chế hoặc thành phần của robot.

Để giảm thiểu tối đa khả năng cản trở tầm nhìn của cảm biến đối với Mã trường từ robot, bạn nên gắn Cảm biến GPS ở phía sau robot, hướng về phía sau robot. 

Khi thử nghiệm các dự án bằng Cảm biến GPS, hãy đảm bảo không có vật phẩm lạ nào trên Sân đấu và chặn Mã Sân đấu (như thành viên nhóm hoặc các yếu tố trò chơi bổ sung).

Axel, Robot anh hùng của giải đấu High Stakes 2024-2025, trên một Sân trống ở góc, với Cảm biến GPS được gắn ở phía sau robot hướng về Mã sân ở chu vi của Sân. Có một hộp màu đỏ làm nổi bật vị trí Cảm biến GPS trên robot và một mũi tên minh họa chiều cao của cảm biến ở cùng độ cao với Mã trường.

Cảm biến GPS cũng phải được đặt ở cùng độ cao với Mã hiện trường và không được nghiêng theo bất kỳ cách nào để hoạt động như mong muốn.

Để tìm hiểu thêm về cách lắp cảm biến GPS vào rô-bốt của bạn, xem bài viết này.


Cấu hình các giá trị bù trừ của bạn một cách chính xác

Cửa sổ Thiết bị trong VEXcode V5 hiển thị Cài đặt GPS để cấu hình Cảm biến GPS. Có một hộp màu đỏ làm nổi bật vùng nhập cho Độ lệch X, Độ lệch Y và Độ lệch góc ở bên trái. Bên phải là hình ảnh đồ họa của một robot có Cảm biến GPS ở giữa, phản ánh các giá trị bù trừ mặc định.

Để tận dụng tối đa cảm biến GPS, bạn có thể cấu hình X, Y và độ lệch góc dựa trên điểm tham chiếu trên rô-bốt của mình. Cảm biến sẽ báo cáo dữ liệu dựa trên vị trí vật lý của nó trên thực địa, trừ khi có cấu hình bù trừ. Sau khi cấu hình độ lệch, VEXcode sẽ chuyển đổi dữ liệu từ Cảm biến GPS để phản ánh điểm tham chiếu trên robot của bạn.

Cấu hình bù trừ cho phép bạn làm theo các khuyến nghị về lắp đặt, nhưng điều hướng từ vị trí có ý nghĩa trên rô-bốt của bạn, như điểm trung tâm quay hoặc cánh tay của rô-bốt.

Để tìm hiểu thêm về cách thiết lập độ lệch, xem bài viết này.


Theo dõi các giá trị dương và âm

Góc nhìn từ trên xuống của Sân High Stakes với vị trí bắt đầu của các yếu tố trò chơi. Trên Sân đấu là các đường trục x và y chia sân đấu thành bốn phần tư, giống như một lưới tọa độ. Mỗi góc phần tư được dán nhãn với các giá trị dương và âm tương ứng. Bắt đầu từ góc trên bên phải và di chuyển theo chiều kim đồng hồ quanh trường - góc phần tư thứ nhất đọc giá trị x dương, y dương; góc phần tư thứ hai đọc giá trị x dương, y âm; góc phần tư thứ ba đọc giá trị x âm, y âm; và góc phần tư thứ tư đọc giá trị x âm, y dương.

Cảm biến GPS báo cáo dữ liệu vị trí X và Y dựa trên lưới tọa độ. Để sử dụng dữ liệu này một cách hiệu quả, bạn cần theo dõi cách các giá trị dương và âm liên kết với lưới tọa độ.

Bạn có thể tạo lại hình ảnh này trong sổ tay kỹ thuật để giúp bạn theo dõi các giá trị mong đợi ở mỗi góc phần tư của Trường, để bạn có thể sử dụng dữ liệu hiệu quả trong một dự án.

Góc nhìn từ trên xuống của Axel với điểm tham chiếu ở giữa cánh tay phía trước robot được đánh dấu bằng một chấm màu xanh lá cây và Cảm biến GPS được đánh dấu bằng một hộp màu xanh lá cây ở phía sau robot. Điểm tham chiếu giao nhau với trục x và y, cho biết điểm tham chiếu tạo ra điểm 0, 0 để tính toán độ lệch.

Việc cân nhắc các giá trị dương và âm cũng được áp dụng cho độ lệch trong cấu hình Cảm biến GPS. Hãy chú ý đến khoảng cách và hướng từ điểm tham chiếu đến cảm biến dọc theo mỗi trục để đảm bảo rằng bạn đang cấu hình các giá trị bù trừ chính xác. 


Sử dụng dữ liệu từ vị trí cố định

Góc nhìn từ trên xuống của Axel ở góc của một cánh đồng với một hộp màu đỏ làm nổi bật Cảm biến GPS và một mũi tên chỉ từ cảm biến đến Mã cánh đồng, cho biết cảm biến sẽ đọc Mã cánh đồng như thế nào từ vị trí đứng yên.

Cảm biến GPS sử dụng nguồn cấp video của Mã hiện trường xung quanh hiện trường để xác định vị trí của nó. Vì cảm biến dựa vào phản hồi trực quan nên hình ảnh chính xác và rõ nét nhất sẽ xuất hiện khi bạn dừng lại.

Hãy nghĩ đến lúc bạn đang chụp ảnh. Cố chụp ảnh khi đang di chuyển sẽ khiến hình ảnh bị mờ. Dừng lại và đứng yên khi chụp ảnh có thể sẽ mang lại cho bạn kết quả rõ nét hơn nhiều. Cảm biến GPS cũng tương tự như vậy.

Sẽ rất hữu ích khi thử nghiệm mã hóa robot của bạn để di chuyển với vận tốc chậm hơn nhằm xác định tốc độ di chuyển của robot trong khi thu thập các giá trị cảm biến GPS chính xác. Thu thập dữ liệu và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu phù hợp nhất với nhóm của bạn. Cần lưu ý rằng các yếu tố môi trường như ánh sáng xung quanh có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của các phép đo này, vì vậy hãy cân nhắc đến môi trường và ánh sáng của sân tập và sân thi đấu của bạn khi đưa ra quyết định.

Ngoài việc làm chậm tốc độ để cải thiện độ chính xác, bạn cũng có thể dừng hoàn toàn chuyển động của robot bằng cách dừng lại ít nhất 0,5 giây (500 mSec) trong dự án của mình.


Hãy suy nghĩ về chiến lược của bạn trước khi mã hóa

Góc nhìn từ trên xuống của góc trên bên trái của Sân High Stakes, với các yếu tố trò chơi ở vị trí bắt đầu ban đầu. Các mũi tên màu xanh lá cây đánh dấu đường đi dự định của robot di chuyển từ vị trí bên trái và tiến đến mục tiêu di động, sau đó di chuyển chéo đến các vòng tròn, sau đó quay trở lại mục tiêu di động, sau đó di chuyển chéo đến các vòng tròn tiếp theo để đến đường trung tâm của Sân vận động.

Giống như bất kỳ thiết bị nào khác trên robot, cách bạn sử dụng Cảm biến GPS sẽ phụ thuộc vào chiến lược chơi trò chơi của bạn. Ví dụ, nếu bạn đang cố gắng với tới các vật thể trong trò chơi ở phía đối diện của Sân chơi, thì robot của bạn có thể sẽ phải tránh nhiều chướng ngại vật hơn so với các vật thể nằm trong cùng một góc phần tư của Sân chơi.

Suy nghĩ về mục tiêu bạn đang cố gắng đạt được và cách bạn muốn lập trình robot để hoàn thành nhiệm vụ đó cùng với nhóm của mình sẽ giúp bạn tận dụng tối đa Cảm biến GPS trong dự án của mình.


Thực hành mã hóa với VEXcode VR

VEXcode VR Workspace hiển thị một dự án điều hướng robot bằng Cảm biến vị trí ở bên trái không gian làm việc. Bên phải, Bảng điều khiển giám sát đang mở và hiển thị dữ liệu cho Vị trí Y theo mm là -900 và Vị trí X theo mm là -900, cho thấy cách theo dõi các giá trị Vị trí trong suốt một dự án. Ở phía dưới, Sân chơi lưới số đang mở và robot đang ở số 1 ở góc dưới bên trái.

Cảm biến vị trí trên Robot VR trong VEXcode VR được mô phỏng theo cảm biến GPS. Thực hành mã hóa bằng Cảm biến vị trí trong VEXcode VR có thể giúp bạn tập trung vào các khái niệm mã hóa khi sử dụng dữ liệu vị trí x, y trong một dự án, sau đó bạn có thể áp dụng cho Cảm biến GPS vật lý trên Trường V5RC.

Bạn có thể tìm hiểu về cách điều hướng bằng thông tin vị trí x và y trong Đơn vị Biết Vị trí của bạn thuộc khóa học Khoa học Máy tính Cấp độ 1 (Khối) (Python). 

Hình ảnh mặt sau của Axel ảo ở vị trí bắt đầu trên Sân chơi Virtual Skills High Stakes, hiển thị Cảm biến GPS và vị trí của nó trên rô-bốt, liên quan đến các yếu tố trò chơi và Thiết lập sân trước rô-bốt.

Bạn cũng có thể thực hành mã hóa Cảm biến GPS trên Hero Bot cho trò chơi năm nay bằng cách sử dụng Virtual Skills Playground trong VEXcode VR. Virtual Skills là nơi tuyệt vời để thử nghiệm chiến lược và ý tưởng mã hóa cho trò chơi trong bối cảnh ảo, trước khi thử áp dụng và xây dựng các dự án từ đầu trên Field. 

Các khái niệm bạn học và thực hành trong Kỹ năng ảo có thể dễ dàng được áp dụng và xây dựng với robot vật lý của bạn. Xem bài viết này để tìm hiểu thêm về cách bắt đầu sử dụng Kỹ năng ảo trong VEXcode VR.


Hãy chú ý đến ánh sáng trên sân

Thông tin thiết bị GPS trên Màn hình não V5 hiển thị chế độ xem Hình ảnh bên phải, trong đó Mã trường được hiển thị rõ ràng trong môi trường đủ sáng. Dữ liệu báo cáo ở bên trái là X 0,74m, Y 1,08m và Hướng 88,67 độ.

Vì cảm biến GPS sử dụng nguồn cấp dữ liệu video nên cảm biến sẽ báo cáo dữ liệu chính xác nhất trong khu vực có đủ ánh sáng. Hãy chú ý đến bóng tối trên Sân hoặc ánh sáng mạnh gây chói trên Mã Sân và tránh những tình huống đó nếu có thể.

Nếu bạn đang thử nghiệm ở khu vực tối hoặc thiếu sáng, bạn có thể thêm ánh sáng xung quanh để cải thiện độ chính xác của dữ liệu cảm biến được báo cáo.


Sử dụng Thông tin thiết bị để kiểm tra dữ liệu Cảm biến GPS

Thông tin thiết bị GPS trên Màn hình não V5 được hiển thị ở cả chế độ xem Vị trí và Hình ảnh, với chế độ xem Vị trí ở trên cùng và chế độ xem Hình ảnh ở dưới cùng. Vị trí X, Y và dữ liệu hướng đi đều giống nhau ở cả hai. Ở chế độ xem Vị trí, mũi tên màu đỏ chỉ vị trí của Cảm biến GPS nằm ở góc trên bên phải, gần mép và được bao quanh bởi một vùng tròn màu đỏ và vòng tròn, cho biết cảm biến không thể xác định vị trí một cách đáng tin cậy. Chế độ xem hình ảnh hiển thị một phần góc nhỏ của Mã trường mà cảm biến đang phát hiện ở vị trí này.

Khi lập kế hoạch cho dự án của mình, bạn có thể xem dữ liệu Cảm biến GPS trên màn hình V5 Brain để giúp bạn xác định cách xây dựng dự án. 

Khi cảm biến ở quá gần và không thể xác định chính xác vị trí của bạn, nó sẽ hiển thị một vòng tròn để biểu thị vị trí có thể có của bạn. Nếu bạn thấy vòng tròn trong chế độ xem Vị trí, hãy đặt cảm biến xa tường hơn để giúp thu thập dữ liệu chính xác hơn cho dự án của bạn.

Để tìm hiểu cách xem dữ liệu trên màn hình V5 Brain, xem bài viết này.

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

Last Updated: