자이로와 가속도계

자이로스코프

자이로스코프는 각 축을 중심으로 한 로봇의 회전 속도를 초당 라디안 단위로 반환해요. 스타터 로봇에서는 이름이 gyro예요.

getValues()는 [x, y, z]를 반환해요. Y축이 수직이므로 getValues()[1]이 로봇의 회전 속도예요. 왼쪽으로 돌 때 양수가 돼요.

주의

이 내용은 스타터 로봇의 자이로 기준이에요. 축은 자이로의 회전을 따르므로, 직접 만든 로봇에서 자이로를 회전시켰다면 로봇이 돌 때 어떤 값이 바뀌는지 확인하세요.

예제: 90도 회전하기

회전 속도에 타임 스텝을 곱해서 더해 나가면 회전한 각도를 구할 수 있어요. 속도에 의존하지 않기 때문에 회전을 시간으로 제어하는 것보다 더 믿을 만해요.

Python

from controller import Robot
import math

robot = Robot()
timestep = int(robot.getBasicTimeStep())

left = robot.getDevice("left wheel motor")
right = robot.getDevice("right wheel motor")
left.setPosition(float("inf"))
right.setPosition(float("inf"))

gyro = robot.getDevice("gyro")
gyro.enable(timestep)

def turnLeft(angle):
    turned = 0
    left.setVelocity(-2)
    right.setVelocity(2)
    while abs(turned) < angle and robot.step(timestep) != -1:
        turned += gyro.getValues()[1] * timestep / 1000 # Speed multiplied by the time, in seconds
    left.setVelocity(0)
    right.setVelocity(0)

turnLeft(math.pi / 2)
print("Turned 90 degrees")

C/C++

#include <cmath>
#include <iostream>
#include <webots/Robot.hpp>
#include <webots/Motor.hpp>
#include <webots/Gyro.hpp>

using namespace webots;

Robot *robot;
Motor *leftMotor, *rightMotor;
Gyro *gyro;
int timeStep;

void turnLeft(double angle) {
  double turned = 0;
  leftMotor->setVelocity(-2);
  rightMotor->setVelocity(2);
  while (fabs(turned) < angle && robot->step(timeStep) != -1)
    turned += gyro->getValues()[1] * timeStep / 1000.0; // Speed multiplied by the time, in seconds
  leftMotor->setVelocity(0);
  rightMotor->setVelocity(0);
}

int main() {
  robot = new Robot();
  timeStep = (int)robot->getBasicTimeStep();

  leftMotor = robot->getMotor("left wheel motor");
  rightMotor = robot->getMotor("right wheel motor");
  leftMotor->setPosition(INFINITY);
  rightMotor->setPosition(INFINITY);

  gyro = robot->getGyro("gyro");
  gyro->enable(timeStep);

  turnLeft(M_PI / 2);
  std::cout << "Turned 90 degrees" << std::endl;

  delete robot;
  return 0;
}

스타터 로봇으로 테스트했을 때, 이렇게 계산한 각도는 실제 회전과 0.01 라디안 이내로 일치했어요. 작은 오차도 게임 동안 쌓이므로, 기회가 있을 때마다 방향을 보정하세요. 예를 들어 벽에 맞춰 정렬할 수 있어요.

가속도계

가속도계는 각 축 방향의 가속도를 m/s² 단위로 반환해요. 스타터 로봇에서는 이름이 accelerometer예요. 정지해 있을 때 getValues()[1]은 약 9.8인데, 이것이 중력이에요.

관성 측정 장치

관성 측정 장치(inertial unit)는 스타터 로봇에 없어요. Robot Customizer로 추가할 수 있으며, 기본 이름은 inertial_unit이에요. 회전 속도를 더해 나갈 필요 없이 getRollPitchYaw()로 방향을 바로 알려 줘요. Webots 레퍼런스를 참고하세요.