การเคลื่อนที่

หุ่นยนต์มีล้อสองล้อ แต่ละล้อมีมอเตอร์ของตัวเอง: left wheel motor และ right wheel motor บนหุ่นยนต์เริ่มต้น คุณขับหุ่นยนต์โดยตั้งความเร็วของแต่ละล้อ:

ล้อซ้าย	ล้อขวา	หุ่นยนต์จะ…
ไปข้างหน้า	ไปข้างหน้า	วิ่งไปข้างหน้า
ถอยหลัง	ถอยหลัง	วิ่งถอยหลัง
ถอยหลัง	ไปข้างหน้า	หมุนตัวไปทางซ้าย
ไปข้างหน้า	ถอยหลัง	หมุนตัวไปทางขวา
เร็ว	ช้า	เลี้ยวโค้งไปทางขวา

ความเร็วมีหน่วยเป็นเรเดียนต่อวินาที สูงสุด 6.28 (ล้อหมุนหนึ่งรอบต่อวินาที) ความเร็วติดลบจะทำให้ล้อหมุนถอยหลัง

การขับเคลื่อน

1. รับมอเตอร์แต่ละตัวด้วยชื่อของมัน
2. ตั้งตำแหน่งเป็นอนันต์ เพื่อให้หมุนได้โดยไม่จำกัด
3. ตั้งความเร็ว

มอเตอร์จะคงความเร็วล่าสุดที่คุณตั้งไว้ หุ่นยนต์จึงเคลื่อนที่ต่อไปขณะที่โปรแกรมของคุณทำอย่างอื่น โปรแกรมนี้ขับไปข้างหน้า ถอยหลัง และหมุนตัวไปทางซ้าย อย่างละหนึ่งวินาที:

Python

from controller import Robot

robot = Robot()
timeStep = int(robot.getBasicTimeStep())
maxSpeed = 6.28  # The maximum speed of the wheels, in radians per second

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

def drive(left, right, seconds):
    # Set the speed of each wheel, and keep it for some time
    leftWheel.setVelocity(left)
    rightWheel.setVelocity(right)
    start = robot.getTime()
    while robot.step(timeStep) != -1:
        if robot.getTime() - start >= seconds:
            break

drive(maxSpeed, maxSpeed, 1.0)    # Forward
drive(-maxSpeed, -maxSpeed, 1.0)  # Backward
drive(-2.0, 2.0, 1.0)             # Spin to the left
drive(0, 0, 0.1)                  # Stop
print("Done")

C/C++

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

using namespace webots;

Robot *robot;
Motor *leftWheel, *rightWheel;
int timeStep;
const double maxSpeed = 6.28; // The maximum speed of the wheels, in radians per second

// Set the speed of each wheel, and keep it for some time
void drive(double left, double right, double seconds) {
  leftWheel->setVelocity(left);
  rightWheel->setVelocity(right);
  double start = robot->getTime();
  while (robot->step(timeStep) != -1) {
    if (robot->getTime() - start >= seconds)
      break;
  }
}

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

  leftWheel = robot->getMotor("left wheel motor");
  rightWheel = robot->getMotor("right wheel motor");
  leftWheel->setPosition(INFINITY);
  rightWheel->setPosition(INFINITY);

  drive(maxSpeed, maxSpeed, 1.0);   // Forward
  drive(-maxSpeed, -maxSpeed, 1.0); // Backward
  drive(-2.0, 2.0, 1.0);            // Spin to the left
  drive(0, 0, 0.1);                 // Stop
  std::cout << "Done" << std::endl;

  delete robot;
  return 0;
}

หมายเหตุ

มุมใน Webots มีหน่วยเป็นเรเดียน วิธีแปลง: เรเดียน = องศา × π / 180

การวัดว่าล้อหมุนไปเท่าใด

มอเตอร์แต่ละตัวมีเซนเซอร์ตำแหน่ง หรือที่เรียกว่าเอนโค้ดเดอร์ (encoder) ซึ่งนับว่าล้อหมุนไปเท่าใดเป็นเรเดียน เซนเซอร์นี้มีประโยชน์ในการขับไปเป็นระยะทางที่กำหนด การหมุนถอยหลังจะทำให้ค่าที่นับลดลง

Python

from controller import Robot

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

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

# Each wheel has a position sensor, which counts how far it has turned
leftEncoder = leftWheel.getPositionSensor()
rightEncoder = rightWheel.getPositionSensor()
leftEncoder.enable(timeStep)
rightEncoder.enable(timeStep)

robot.step(timeStep)  # Step once, so that the sensors have a value
start = leftEncoder.getValue()

leftWheel.setVelocity(5.0)
rightWheel.setVelocity(5.0)

while robot.step(timeStep) != -1:
    turned = leftEncoder.getValue() - start
    if turned > 10.0:  # Stop after 10 radians
        break

leftWheel.setVelocity(0)
rightWheel.setVelocity(0)
print("Left wheel:", round(leftEncoder.getValue() - start, 2), "rad")

C/C++

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

using namespace webots;
using namespace std;

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

  Motor *leftWheel = robot->getMotor("left wheel motor");
  Motor *rightWheel = robot->getMotor("right wheel motor");
  leftWheel->setPosition(INFINITY);
  rightWheel->setPosition(INFINITY);

  // Each wheel has a position sensor, which counts how far it has turned
  PositionSensor *leftEncoder = leftWheel->getPositionSensor();
  PositionSensor *rightEncoder = rightWheel->getPositionSensor();
  leftEncoder->enable(timeStep);
  rightEncoder->enable(timeStep);

  robot->step(timeStep); // Step once, so that the sensors have a value
  double start = leftEncoder->getValue();

  leftWheel->setVelocity(5.0);
  rightWheel->setVelocity(5.0);

  while (robot->step(timeStep) != -1) {
    double turned = leftEncoder->getValue() - start;
    if (turned > 10.0) // Stop after 10 radians
      break;
  }

  leftWheel->setVelocity(0);
  rightWheel->setVelocity(0);
  cout << "Left wheel: " << leftEncoder->getValue() - start << " rad" << endl;

  delete robot;
  return 0;
}

การควบคุมการเคลื่อนที่ด้วยเวลานั้นง่าย แต่ผลลัพธ์จะเปลี่ยนไปตามความเร็ว เอนโค้ดเดอร์วัดการเคลื่อนที่โดยตรง จึงน่าเชื่อถือกว่า สำหรับการเลี้ยวที่แม่นยำ ไจโร ดียิ่งกว่า

ขั้นต่อไป เรียนรู้การอ่านค่าเซนเซอร์