慣性#

介紹#

VEX AIM 編程機器人內建慣性感測器。此感測器用於測量機器人的運動和轉向情況。

慣性感測器由兩部分組成。陀螺儀測量轉向參數，例如機器人的航向、旋轉、偏航、橫滾、俯仰和轉彎速率。加速度計測量運動變化，例如加速、減速或在碰撞過程中突然停止。

慣性方法可用於追蹤轉彎、測量加速度、偵測碰撞、重置航向或旋轉值以及校準感測器。

以下是所有方法的清單：

方向調整 — 取得並重設機器人的朝向、轉向或傾斜方向。

  • get_rotation — 返回機器人旋轉了多遠。

  • get_heading — 返回機器人面向的方向，範圍從 0 到 359.99 度。

  • get_yaw — 返回機器人的偏航角。

  • get_roll — 傳回機器人的滾動角度。

  • get_pitch — 返回機器人的俯仰角。

  • reset_rotation — 將機器人的目前旋轉角度重設為 0 度。

  • reset_heading — 將機器人的目前航向重設為 0 度。

  • set_heading — 將機器人的目前航向設定為新的航向值。

碰撞檢測－檢測碰撞。

運動——測量加速度和轉彎速度。

校準 — 管理感測器校準。

方向#

get_rotation#

旋轉角度是指機器人轉動的程度，以度為單位。與航向角不同，旋轉角度可以超過 359.99 度，也可以低於 0 度。在專案開始時，旋轉角度值設定為 0 度。 get_rotation get_rotation 值為浮點數。

向右轉動會增加旋轉角度，向左轉動會減少旋轉角度。例如，向右轉動兩圈將旋轉 720 度。從 0 度向左轉一圈將旋轉 -360 度。

用法:
robot.inertial.get_rotation()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Display the robot's rotation as it rotates
while True:
    robot.screen.clear_screen()
    robot.screen.set_cursor(1, 1)
    robot.screen.print(f"Rotation: {robot.inertial.get_rotation():.2f}")
    wait(50, MSEC)

get_heading#

航向是指機器人面向的方向，以度為單位，範圍從 0 到 359.99。0 get_heading 返回機器人的目前航向（浮點數）。

初始航向角為0度。如果機器人轉彎超過359.99度，航向角將回落至0度。

用法：
robot.inertial.get_heading()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Turn right until the heading reaches 90 degrees
robot.turn(RIGHT)
while robot.inertial.get_heading() < 90:
    wait(50, MSEC)
robot.stop_all_movement()


# Display the robot's heading as it is rotated by hand
while True:
    robot.screen.clear_screen()
    robot.screen.set_cursor(1, 1)
    robot.screen.print(f"Heading: {robot.inertial.get_heading()} degrees")
    wait(50, MSEC)

get_yaw#

Yaw 描述機器人繞著其垂直軸向左或向右轉。 0 get_yaw 返回機器人的偏航角，範圍為 -180.00 到 180.00 度，以浮點數形式表示。

下圖使用箭頭表示偏航的正旋轉方向。

一個VEX AIM編程機器人，其中心向下有一個藍色箭頭。藍色箭頭周圍環繞著一個順時針方向的黑色彎曲箭頭，指示正偏航方向。

用法：
robot.inertial.get_yaw()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Display the robot's yaw angle as it is rotated by hand
while True:
    robot.screen.clear_screen()
    robot.screen.set_cursor(1, 1)
    robot.screen.print(robot.inertial.get_yaw())
    wait(50, MSEC)

get_roll#

Roll 描述機器人左右傾斜的情況。 0 get_roll 傳回機器人的橫滾角度，範圍為 -180.00 到 180.00 度，以浮點數表示。

下圖使用箭頭表示滾動的正旋轉方向。

VEX AIM 編碼機器人前方伸出一個綠色箭頭，位於 AI 視覺感測器的中心位置。圍繞綠色箭頭，一個黑色箭頭逆時針彎曲，指示翻滾的正方向。

用法：
robot.inertial.get_roll()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Display the robot's roll angle as it is tilted by hand
while True:
    robot.screen.clear_screen()
    robot.screen.set_cursor(1, 1)
    robot.screen.print(robot.inertial.get_roll())
    wait(50, MSEC)

get_pitch#

俯仰角描述機器人向前或向後傾斜的情況。 0 get_pitch 返回機器人的俯仰角，範圍為 -90.00 到 90.00 度，以浮點數表示。

下圖使用箭頭表示俯仰角的正旋轉方向。

VEX AIM 編程機器人，其側邊 VEX 標誌下方伸出一個紅色箭頭。圍繞紅色箭頭，一個黑色箭頭逆時針彎曲，指示俯仰的正方向。

用法：
robot.inertial.get_pitch()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Display the robot's pitch angle as it is tilted by hand
while True:
    robot.screen.clear_screen()
    robot.screen.set_cursor(1, 1)
    robot.screen.print(robot.inertial.get_pitch())
    wait(50, MSEC)

reset_rotation#

reset_rotation 將機器人的目前旋轉角度重設為 0 度。

使用該方法後，機器人將從新的 0 度旋轉值開始追蹤未來的轉彎。

用法：
robot.inertial.reset_rotation()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Reset the robot's rotation if it exceeds 180 degrees
while True:
    if robot.inertial.get_rotation() >= 180:
        robot.inertial.reset_rotation()

    robot.screen.clear_screen()
    robot.screen.set_cursor(1, 1)
    robot.screen.print(f"Rotation: {robot.inertial.get_rotation():.2f}")

    wait(50, MSEC)

reset_heading#

reset_heading 將機器人的目前航向重設為 0 度。

使用此方法後，機器人的當前方向將變為新的 0 度航向。

用法：
robot.inertial.reset_heading()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Turn the robot around using a new 90 degree heading
robot.turn_to(90)
wait(1, SECONDS)
robot.inertial.reset_heading()
robot.turn_to(90)

set_heading#

航向是指機器人面向的方向，以度為單位，範圍從 0 到 359.99。 set_heading 將機器人的目前航向變更為新的航向值。

例如，如果機器人轉向右側，將航向設定為 0 度，則該右側位置將成為新的 0 度方向。然後，機器人可以根據這個新的方向追蹤其他航向。

用法:
robot.inertial.set_heading(heading)

參數

描述

heading

機器人航向角值，以度為單位。取值範圍為 0 到 359.99。

 
# Turn the robot to 90 degrees using its new heading
robot.inertial.set_heading(45)
robot.turn_to(90)

碰撞#

crashed#

crashed 註冊一個函數，當機器人偵測到突然的衝擊或碰撞時要呼叫函數。

用法：

robot.inertial.crashed(callback, arg)

參數

描述

callback

先前定義的當偵測到碰撞時要執行的函數。

arg

可選。包含要傳遞給回呼函數的參數的元組。有關更多信息，請參閱使用帶參數的函數。

 
# Define what happens when a crash occurs
def crash_detected():
    # Stop all movement and indicate a crash occurred
    robot.screen.print("Crash detected")
    robot.stop_all_movement()

robot.inertial.crashed(crash_detected)

# Drive forward until crash
robot.move_at(0, 100)

set_crash_sensitivity#

set_crash_sensitivity 調整機器人偵測到碰撞所需的突然加速度。

用法：
robot.inertial.set_crash_sensitivity(sensitivity)

參數

描述

sensitivity

碰撞灵敏度：

  • HIGH — 最灵敏；检测较小的撞击，触发阈值为 1G。
  • NORMAL — 默认灵敏度；检测中等撞击，触发阈值为 1.5G。
  • LOW — 最不灵敏；检测较强的撞击，触发阈值为 2G。

 
def crashed_callback():
    robot.stop_all_movement()
    robot.sound.play(CRASH)

# system event handlers
robot.inertial.crashed(crashed_callback)
# add 15ms delay to make sure events are registered correctly.
wait(15, MSEC)

# Detect a crash at a slow velocity.
robot.set_move_velocity(35, PERCENT)
robot.inertial.set_crash_sensitivity(HIGH)
robot.move_at(0)

運動#

get_acceleration#

加速度是指機器人加速或減速 快慢。 <code>get_acceleration</code> 傳回機器人在所選軸上的加速度，範圍從 -4.00 G 到 4.00 G，數值為浮點數。

G 相當於你靜止坐著時感受到的重力加速度。

該值可以是正數或負數，這取決於所選軸上的加速度方向。在 AIM 中，軸選項以機器人上的方向命名： FORWARD RIGHTWARD下行 DOWNWARD

一個VEX AIM編程機器人，其中心延伸出方向箭頭。一個綠色箭頭（向前）從機器人前方延伸，一個藍色箭頭（向下）從機器人底部延伸，一個紅色箭頭（向右）從機器人側面VEX標誌下方延伸。

用法：

robot.inertial.get_acceleration(type)

參數

描述

type

测量加速度的轴：

  • DOWNWARD — 测量机器人垂直方向的加速度。
  • FORWARD — 测量机器人前后方向的加速度。
  • RIGHTWARD — 测量机器人左右方向的加速度。

 
# Display the acceleration as the robot begins to move
robot.screen.set_cursor(4,1)
sitting_accel = robot.inertial.get_acceleration(RIGHTWARD)
robot.screen.print(f"Resting: {sitting_accel:.2f}")
wait(0.5, SECONDS)
robot.screen.next_row()

robot.move_at(90, 100)
wait(0.1, SECONDS)

robot.screen.print(f"Startup: {robot.inertial.get_acceleration(RIGHTWARD):.2f}")

get_turn_rate#

轉彎速率是指機器人旋轉的速度。 0 get_turn_rate 傳回機器人的轉彎速率，單位為度/秒 \(dps\)，數值範圍為 -1000.00 到 1000.00 dps。

該值可以是正數也可以是負數，這取決於機器人繞所選軸的旋轉方向。下圖使用箭頭表示橫滾、俯仰和偏航的正旋轉方向。

一個VEX AIM編碼機器人，其中心延伸出方向箭頭。一個標有“滾動”的綠色箭頭從機器人前方延伸，其周圍環繞著一個逆時針方向的黑色彎曲箭頭。一個標有“偏航”的藍色箭頭從機器人底部延伸，其周圍環繞著一個順時針方向的黑色彎曲箭頭。一個標有「俯仰」的紅色箭頭從機器人側面VEX標誌下方延伸，其周圍環繞著一個逆時針方向的黑色彎曲箭頭。

用法：
robot.inertial.get_turn_rate(axis)

參數

描述

axis

要恢復哪個方向：

  • YAW
  • ROLL
  • PITCH

 
# Display the gyro rate as the robot is rotated by hand
while True:
    robot.screen.clear_screen()
    robot.screen.set_cursor(1, 1)
    robot.screen.print(robot.inertial.get_turn_rate(YAW))
    wait(50, MSEC)

校準#

校準過程透過測量和補償感測器雜訊和漂移，幫助慣性感測器準確測量轉彎角度，校準週期為2秒。在此期間，機器人必須保持靜止在穩定的表面上。校準過程中的任何移動都可能導致結果不準確。

VEX 機器人啟動時會嘗試自動校準，直到偵測到無動作為止。但是，如果在啟動過程中機器人被搬運或移動，感測器可能無法正確校準或校準結果不準確。

如果你的專案非常依賴精確的航向控制，或需要穩定且可重複的轉向，那麼在程式碼開頭呼叫 calibrate 會很有幫助。最佳實踐是在校準過程中在機器人螢幕上顯示類似“正在校準…”的訊息，然後在校準完成後將其更新為“校準完成”，以提醒你（以及其他使用機器人的人員）在此期間機器人必須保持靜止。

calibrate#

calibrate 校準陀螺儀。校準透過測量和補償感測器雜訊和漂移，幫助慣性感測器在 2 秒內準確測量轉彎。在此期間，機器人必須完全靜止在穩定的表面上。校準期間的移動會導致結果不準確。

VEX 機器人啟動時會嘗試自動校準，直到偵測到無動作為止。但是，如果在啟動過程中機器人被搬運或移動，感測器可能無法正確校準或校準結果不準確。

用法：
robot.inertial.calibrate()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Calibrate the gyro before moving
robot.inertial.calibrate()
robot.screen.show_emoji(THINKING)
wait(2, SECONDS)
robot.screen.show_emoji(PROUD)
robot.move_for(50, 90)

is_calibrating#

is_calibrating 傳回一個布林值，指示慣性感測器是否正在校準。

  • True — 慣性感測器正在校準。

  • False — 慣性感測器未進行校準。

用法：
robot.inertial.is_calibrating()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Move after the calibration is completed
robot.inertial.calibrate()
while robot.inertial.is_calibrating():
    robot.screen.show_emoji(THINKING)
    wait(50, MSEC)
robot.screen.show_emoji(PROUD)
robot.move_for(50, 90)
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