Trägheitssensor

Einführung

Die Klasse inertial dient zur Steuerung und zum Zugriff auf Daten eines V5 Inertialsensors, der mit einem Smart Port verbunden ist.

Der V5-Inertialsensor misst die Bewegungen und Drehungen des Roboters. Das Gyroskop erfasst Drehungen wie Richtung, Rotation, Kreiselrate und Orientierung. Der Beschleunigungsmesser misst Bewegungsänderungen wie Beschleunigung oder Verlangsamung entlang der x-, y- und z-Achse.

Klassenkonstruktoren

inertial(
  int32_t  index,
  turnType dir = turnType::right );

Klassendestruktor

Zerstört das Trägheitsobjekt inertial und gibt zugehörige Ressourcen frei.

~inertial();

Parameter

Parameter	Typ	Beschreibung
index	int32_t	Der Smart Port, an den der Inertialsensor angeschlossen ist, wird als PORTxgeschrieben, wobei x die Portnummer ist (zum Beispiel PORT1).
dir	turnType	Optional. Die Richtung, die positive Werte liefert: right (Standard) – Rechtskurven liefern positive Werte. left – Linkskurven liefern positive Werte.

Beispiele

// Create an inertial instance for the V5 Inertial Sensor
inertial myInertial = inertial(
    PORT1,      // Smart Port 1
    right);     // dir

Mitgliedsfunktionen

Die Klasse inertial umfasst die folgenden Memberfunktionen:

• heading — Gibt die Richtung zurück, in die der Sensor zeigt.

• rotation — Gibt zurück, wie weit sich der Sensor gedreht hat.

• setHeading — Setzt die aktuelle Richtung des Sensors auf einen neuen Richtungswert.

• setRotation — Setzt die aktuelle Rotation des Sensors auf einen neuen Rotationswert.

• calibrate — Kalibriert den Inertialsensor.

• resetHeading — Setzt die aktuelle Ausrichtung des Sensors auf 0 Grad zurück.

• resetRotation — Setzt die aktuelle Drehung des Sensors auf 0 Grad zurück.

• isCalibrating — Gibt zurück, ob der Inertialsensor gerade kalibriert wird.

• changed — Registriert eine Rückruffunktion, die ausgeführt wird, wenn sich die Überschrift ändert.

• installed — Gibt zurück, ob der Inertialsensor installiert ist.

• acceleration — Gibt zurück, wie schnell der Sensor auf der ausgewählten Achse beschleunigt oder abbremst.

• gyroRate — Gibt zurück, wie schnell sich der Sensor um die ausgewählte Achse dreht.

• orientation — Gibt den Roll-, Nick- oder Gierwinkel des Inertialsensors zurück.

• collision — Registriert eine Rückruffunktion, die ausgeführt wird, wenn eine Kollision erkannt wird.

• setTurnType — Legt fest, welche Drehrichtung positive Werte zurückgibt.

• getTurnType — Gibt zurück, welche Drehrichtung positive Werte erzeugt.

Bevor inertial Memberfunktionen aufgerufen werden können, muss eine inertial -Instanz erstellt werden, wie unten gezeigt:

/* This constructor is required when using VS Code.
Inertial Sensor configuration is generated automatically
in VEXcode using the Device Menu. Replace the values
as needed. */

// Create an inertial instance for the V5 Inertial Sensor connected to Port 1.
inertial myInertial = inertial(PORT1);

heading

Die Richtung, in die der Sensor zeigt, wird in Grad von 0 bis 359,99 gemessen. Diese Funktion gibt die aktuelle Richtung des Sensors zurück.

Der Ausgangskurs beträgt 0 Grad. Wenn der Sensor über 359,99 Grad hinaus dreht, springt der Kurs wieder auf 0 Grad zurück.

Available Functions

double heading( rotationUnits units = degrees );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
units	rotationUnits	Die Kurseinheit: deg / degrees (Standard) — Grad turns / rev — Umdrehungen

Return Values

Gibt einen Wert vom double zurück, der die aktuelle Richtung des Sensors in den angegebenen Einheiten darstellt.

Notes

• Der Kurswert wird zwischen 0 und 359,99 Grad umgebrochen. Verwenden Sie rotation, um auf den kontinuierlichen Rotationswert zuzugreifen.

Examples

// Turn, then show the current heading
Drivetrain.turnFor(right, 450, degrees);
Brain.Screen.print("%f", myInertial.heading(degrees));

rotation

Gibt die aktuelle Rotation des Inertialsensors zurück.

Die Rotation gibt an, um welchen Grad sich der Sensor gedreht hat. Im Gegensatz zur Kursrichtung kann die Rotation über 359,99 Grad hinausgehen oder unter 0 Grad fallen. Beispielsweise entspricht eine zweifache Drehung nach rechts einer Rotation von 720 Grad. Eine volle Drehung nach links von 0 Grad entspricht einer Rotation von -360 Grad.

Available Functions

double rotation( rotationUnits units = degrees );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
units	rotationUnits	Die Rotationseinheit: deg / degrees (Standard) — Grad turns / rev — Umdrehungen

Return Values

Gibt einen Wert vom double zurück, der die aktuelle Rotation in den angegebenen Einheiten darstellt.

Notes

• Der Rotationswert ist stetig und springt nicht zwischen 0 und 359,99 Grad. Verwenden Sie heading, um auf den Wert des umgebrochenen Kurses zuzugreifen.

Examples

// Turn, then show the current rotation
Drivetrain.turnFor(right, 450, degrees);
Brain.Screen.print("%f", myInertial.rotation(degrees));

setHeading

Die Richtung, in die der Sensor zeigt, wird in Grad von 0 bis 359,99 gemessen. Diese Funktion ändert die aktuelle Richtung des Inertialsensors auf einen neuen Richtungswert.

Wenn sich der Sensor beispielsweise nach rechts gedreht hat, wird durch Einstellen der Ausrichtung auf 0 Grad diese Ausrichtung nach rechts zum neuen 0-Grad-Wert. Anschließend kann der Sensor basierend auf dieser neuen Richtung andere Ausrichtungen verfolgen.

Available Functions

void setHeading( double value, rotationUnits units );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
value	double	Der für den Sensor einzustellende Kurswert in Grad. Dieser Wert kann zwischen 0 und 359,99 liegen.
units	rotationUnits	Die Kurseinheit: deg / degrees — Grad turns / rev — Umdrehungen

Return Values

Diese Funktion gibt keinen Wert zurück.

Examples

// Turn the robot around
myInertial.setHeading(180, degrees);
Drivetrain.turnToHeading(0, degrees);

setRotation

Die Rotation gibt an, um welchen Winkel sich der Sensor gedreht hat, gemessen in Grad. Im Gegensatz zur Ausrichtung kann die Rotation über 359,99 Grad steigen oder unter 0 Grad fallen. Zu Beginn eines Projekts ist der Rotationswert auf 0 Grad eingestellt. Diese Funktion ändert die aktuelle Rotation des Inertialsensors auf einen neuen Wert.

Hat der Sensor beispielsweise zwei volle Umdrehungen nach rechts ausgeführt, beträgt sein Rotationswert 720 Grad. Durch Setzen der Rotation auf 0 Grad wird dieser Wert von 720 auf 0 Grad zurückgesetzt. Anschließend kann der Sensor Rotationen basierend auf diesem neuen Wert erfassen.

Available Functions

void setRotation( double value, rotationUnits units );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
value	double	Der für den Sensor einzustellende Rotationswert in Grad. Dies kann eine ganze Zahl oder eine Dezimalzahl sein.
units	rotationUnits	Die Rotationseinheit: deg / degrees — Grad turns / rev — Umdrehungen

Return Values

Diese Funktion gibt keinen Wert zurück.

Examples

// Turn the robot around
myInertial.setRotation(-180, degrees);
Drivetrain.turnToRotation(0, degrees);

calibrate

Kalibriert den Trägheitssensor.

Die Kalibrierung hilft dem Sensor, Drehungen korrekt zu messen. Halten Sie den Sensor während der Kalibrierung ruhig. Bewegt sich der Sensor während der Kalibrierung, werden Kurs, Rotation, Kreiselrate und Orientierung möglicherweise nicht korrekt gemessen.

Available Functions

void calibrate( );

Parameters

Diese Funktion akzeptiert keine Parameter.

Return Values

Diese Funktion gibt keinen Wert zurück.

Notes

• Der Sensor sollte während der Kalibrierung unbeweglich bleiben.

• Verwenden Sie isCalibrating, um festzustellen, wann die Kalibrierung abgeschlossen ist.

resetHeading

Setzt die aktuelle Ausrichtung des Trägheitssensors auf 0 Grad zurück.

Nach Anwendung dieser Funktion wird die aktuelle Richtung des Sensors zur neuen 0-Grad-Richtung.

Available Functions

void resetHeading();

Parameters

Diese Funktion benötigt keine Parameter.

Return Values

Diese Funktion gibt keinen Wert zurück.

resetRotation

Setzt die aktuelle Drehung des Inertialsensors auf 0 Grad zurück.

Nach der Verwendung dieser Funktion verfolgt der Sensor zukünftige Drehungen vom neuen Drehwert von 0 Grad aus.

Available Functions

void resetRotation();

Parameters

Diese Funktion benötigt keine Parameter.

Return Values

Diese Funktion gibt keinen Wert zurück.

isCalibrating

Gibt zurück, ob der Inertialsensor gerade kalibriert wird.

Available Functions

bool isCalibrating();

Parameters

Diese Funktion benötigt keine Parameter.

Return Values

Gibt einen booleschen Wert zurück, der angibt, ob der Inertialsensor kalibriert wird:

• true — The sensor is currently calibrating.
• false — The sensor is not currently calibrating.

changed

Registriert eine Rückruffunktion, die ausgeführt wird, wenn sich der Kurswert des Inertialsensors ändert.

Available Functions

void changed( void (* callback)(void) );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
callback	void (*)(void)	Ein Zeiger auf eine Funktion, die aufgerufen wird, wenn sich der Wert der Überschrift ändert. Die Funktion darf keine Parameter annehmen und muss void zurückgeben.

Return Values

Diese Funktion gibt keinen Wert zurück.

Examples

Definiere die Callback-Funktion (außerhalb von int main())

// Display the heading when the Inertial Sensor's heading value changes.
void onHeadingChanged() {
  Brain.Screen.clearScreen();
  Brain.Screen.setCursor(1, 1);
  Brain.Screen.print("Heading: %.2f", myInertial.heading());
}

Registriere den Callback innerhalb von int main()

int main() {
  // Run onHeadingChanged when the Inertial Sensor's heading value changes.
  myInertial.changed(onHeadingChanged);
}

installed

Gibt zurück, ob der Inertialsensor installiert und angeschlossen ist.

Available Functions

bool installed();

Parameters

Diese Funktion benötigt keine Parameter.

Return Values

Gibt einen booleschen Wert zurück, der angibt, ob der Inertialsensor installiert und angeschlossen ist:

• true — The sensor is connected and responding.
• false — The sensor is not connected or not detected.

acceleration

Die Beschleunigung gibt an, wie schnell der Sensor beschleunigt oder abbremst. Diese Funktion liefert die Beschleunigung des Inertialsensors auf der ausgewählten Achse im Bereich von -4,0 G bis 4,0 G.

G G entspricht etwa der Beschleunigung, die man im Ruhezustand durch die Schwerkraft spürt. Der Wert kann positiv oder negativ sein, je nach Richtung der Beschleunigung auf der gewählten Achse.

Available Functions

double acceleration( axisType axis );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
axis	axisType	Die Achsen zur Messung der Beschleunigung: xaxis yaxis zaxis

Return Values

Gibt einen Wert vom Typ double zurück, der die Beschleunigung entlang der angegebenen Achse in G (Gravitationseinheiten) darstellt.

Notes

• Die Beschleunigungswerte werden in Einheiten von G angegeben.

gyroRate

Die Kreiselrate gibt an, wie schnell sich der Inertialsensor dreht. Diese Funktion liefert die aktuelle Rotationsgeschwindigkeit des Inertialsensors um die ausgewählte Achse.

Der Wert kann positiv oder negativ sein, je nachdem, in welche Richtung sich der Sensor um diese Achse dreht.

Available Functions

double gyroRate( axisType axis, velocityUnits units );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
axis	axisType	Die Achsen, von denen die Gyro-Rate zurückgegeben wird: xaxis yaxis zaxis
units	velocityUnits	Die Kreiselrateneinheit: dps — Grad pro Sekunde rpm — Umdrehungen pro Minute

Return Values

Gibt einen Wert vom Typ double zurück, der die aktuelle Rotationsgeschwindigkeit entlang der angegebenen Achse in den ausgewählten Einheiten darstellt.

Examples

// Display the rate of change of rotation while turning in dps
Drivetrain.turn(right);
wait(1, seconds);

Brain.Screen.print(myInertial.gyroRate(zaxis, dps));

Drivetrain.stop();

orientation

Die Orientierung ist der aktuelle Winkel des Inertialsensors auf einer ausgewählten Achse. Diese Funktion gibt die aktuelle Orientierung des Inertialsensors für die angegebene Achse zurück.

Die ausgewählte x-, y- oder z-Achse entspricht einer der Orientierungsachsen des Sensors.

Available Functions

double orientation(
  axisType      axis,
  rotationUnits units );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
axis	axisType	Die Achse, für die die Orientierung zurückgegeben wird: xaxis yaxis zaxis
units	rotationUnits	Die Orientierungseinheit: deg / degrees — Grad turns / rev — Umdrehungen

Return Values

Gibt einen Wert vom double zurück, der den ausgewählten Orientierungswinkel in den angegebenen Einheiten darstellt.

Examples

while (true) {
  Brain.Screen.clearScreen();
  Brain.Screen.setCursor(1,1);
  // Show the Inertial Sensor's orientation value
  // for roll in degrees
  double orient = myInertial.orientation(xaxis, deg);
  Brain.Screen.print("%f", orient);
  wait(0.1, seconds);
}

collision

Registriert eine Rückruffunktion, die ausgeführt wird, wenn der Inertialsensor einen plötzlichen Aufprall oder eine Kollision erkennt.

Available Functions

void collision( void (* callback)(axisType, double, double, double) );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
callback	void (*)(axisType, double, double, double)	Ein Zeiger auf eine Funktion, die bei Erkennung einer Kollision aufgerufen wird. Die Callback-Funktion muss folgende Parameter akzeptieren: axisType — Die Achse, auf der die Kollision erkannt wurde. Beschleunigungswerte zum Zeitpunkt des Aufpralls, in der Reihenfolge: double — Beschleunigung entlang der x-Achse (in G). double — Beschleunigung entlang der y-Achse (in G). double — Beschleunigung entlang der z-Achse (in G). Die Funktion muss void zurückgeben.

Return Values

Diese Funktion gibt keinen Wert zurück.

Examples

Definiere die Callback-Funktion (außerhalb von int main())

// Display a message when the Inertial Sensor detects a collision.
void onCollision(axisType axis, double x, double y, double z) {
  Brain.Screen.print("Collision detected!");
}

Registriere den Callback innerhalb von int main()

int main() {
  // Run onCollision when the Inertial Sensor detects a collision.
  myInertial.collision(onCollision);
}

setTurnType

Mengen, die die Drehrichtung bestimmen, liefern positive Werte.

Available Functions

void setTurnType( turnType dir );

Parameters

Parameter	Typ	Beschreibung
dir	turnType	Die Richtung, die positive Werte liefert: right left

Return Values

Diese Funktion gibt keinen Wert zurück.

Notes

• Diese Einstellung beeinflusst, wie heading und rotation positive und negative Werte ausgeben.

• Calling this function overrides the dir value specified when constructing the inertial object.

getTurnType

Rückgabewerte, die eine Richtungsänderung bewirken, ergeben positive Werte.

Available Functions

turnType getTurnType();

Parameters

Diese Funktion benötigt keine Parameter.

Return Values

Gibt einen turnType zurück, der angibt, welche Richtung positive Werte erzeugt:

• right — Clockwise rotation returns positive values.
• left — Counterclockwise rotation returns positive values.

Notes

• Dieser Wert wird während der Konstruktion des inertial oder durch Aufruf von setTurnType festgelegt.