ไจโรสโคปและมาตรความเร่ง

ไจโรสโคป

ไจโรสโคปคืนค่าความเร็วในการหมุนของหุ่นยนต์รอบแต่ละแกน เป็นเรเดียนต่อวินาที บนหุ่นยนต์เริ่มต้นมีชื่อว่า gyro

getValues() คืนค่า [x, y, z] โดยแกน Y เป็นแนวตั้ง ดังนั้น getValues()[1] คือความเร็วในการเลี้ยวของหุ่นยนต์ ค่าจะเป็นบวกเมื่อเลี้ยวซ้าย

คำเตือน

ข้อมูลนี้ใช้กับไจโรของหุ่นยนต์เริ่มต้น แกนจะหมุนตามการหมุนของไจโร ดังนั้นหากคุณหมุนไจโรในหุ่นยนต์ของคุณเอง ให้ตรวจสอบว่าค่าใดเปลี่ยนเมื่อหุ่นยนต์เลี้ยว

ตัวอย่าง: เลี้ยว 90 องศา

รวมค่าความเร็วในการหมุนคูณด้วยไทม์สเต็ป (time step) เพื่อหามุมที่เลี้ยวไป วิธีนี้น่าเชื่อถือกว่าการควบคุมการเลี้ยวด้วยเวลา เพราะไม่ขึ้นกับความเร็ว

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;
}

ในการทดสอบบนหุ่นยนต์เริ่มต้น มุมที่คำนวณด้วยวิธีนี้ตรงกับการหมุนจริงโดยคลาดเคลื่อนไม่เกิน 0.01 เรเดียน ความคลาดเคลื่อนเล็ก ๆ จะสะสมขึ้นตลอดเกม ดังนั้นให้แก้ไขทิศทางเมื่อทำได้ เช่น โดยจัดแนวให้ตรงกับผนัง

มาตรความเร่ง

มาตรความเร่งคืนค่าความเร่งตามแต่ละแกนเป็น m/s² บนหุ่นยนต์เริ่มต้นมีชื่อว่า accelerometer เมื่ออยู่นิ่ง getValues()[1] จะอ่านได้ประมาณ 9.8 ซึ่งคือแรงโน้มถ่วง

หน่วยวัดแรงเฉื่อย

หุ่นยนต์เริ่มต้นไม่มีหน่วยวัดแรงเฉื่อย (inertial unit) คุณเพิ่มได้ด้วย Robot Customizer โดยมีชื่อเริ่มต้นว่า inertial_unit หน่วยนี้ให้ทิศทางการวางตัวโดยตรงด้วย getRollPitchYaw() แทนที่จะต้องรวมค่าความเร็วในการหมุนเอง ดูเอกสารอ้างอิงของ Webots