慣性#

介紹#

The IQ (2nd gen) Brain includes a built-in Inertial Sensor. This sensor measures how the Brain is moving and turning.

慣性感測器由兩部分組成。陀螺儀測量轉向，例如航向、旋轉、陀螺儀速率和方向。加速度計測量運動變化，例如沿 x 軸、y 軸和 z 軸的加速或減速。

本頁面使用 brain_inertial 作為慣性感測器的範例名稱。請根據需要將其替換為您自己配置的名稱。

以下是所有可用方法的清單：

方向控制 — 讀取和控制航向、旋轉和感測器校準。

  • heading — 返回感測器朝向的方向，從 0 到 359.99 度。

  • rotation — 返回感測器旋轉了多遠。

  • calibrate — 校正慣性感測器。

  • set_heading — 將慣性感測器的目前航向設定為新的航向值。

  • set_rotation — 將慣性感測器的目前旋轉設定為新的旋轉值。

  • is_calibrating — 返回慣性感測器目前是否正在校準。

  • reset_heading — 將慣性感測器的目前航向重設為 0 度。

  • reset_rotation — 將慣性感測器的目前旋轉重設為 0 度。

  • changed — 註冊一個函數，當慣性感測器的航向改變時運行。

運動學－測量加速度、旋轉速度和傾斜度。

  • acceleration — 返回感知器在選定軸上加速或減速的速度。

  • gyro_rate — 返回感測器在選定軸上的旋轉速度。

  • orientation — 返回慣性感測器的橫滾角、俯仰角或偏航角。

建構函數 — 手動初始化和配置慣性感測器。

  • Inertial — 建立一個慣性感測器。

方向#

heading#

航向是指感測器朝向的方向，以度為單位，範圍從 0 到 359.99。0 航向 heading 目前航向。

初始航向為0度。如果感測器旋轉超過359.99度，航向將回落至0度。

Usage:
brain_inertial.heading(units)

參數

描述

units

可選。航向單位： DEGREES （預設）或 TURNS

 
# Display the heading after turning
drivetrain.turn_for(RIGHT, 450, DEGREES)
brain.screen.print(brain_inertial.heading())

rotation#

旋轉角度是指感測器轉動的程度，以度為單位。與航向不同，旋轉角度可以超過 359.99 度 rotation 返回慣性感測器的目前旋轉角度。

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。

Usage:
brain_inertial.rotation(units)

參數

描述

units

可選。旋轉單位： DEGREES （預設）或 TURNS

 
# Display the rotation value after turning
drivetrain.turn_for(RIGHT, 450, DEGREES)
brain.screen.print(brain_inertial.rotation())

calibrate#

calibrate 用於校準慣性感測器。所有後續程式碼行將等待校準完成後再運行。校準透過測量和補償指定時間段內的感測器雜訊和漂移，幫助感測器正確測量轉彎。在此期間，大腦 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。

IQ Brain 的螢幕向右傾斜，x、y 和 z 軸分別以從螢幕中心向外延伸的箭頭表示。標示 x 的紅色箭頭指向右側，標示 y 的綠色箭頭向前延伸，標示 z 的藍色箭頭向下延伸。與上一張圖片相同的影像，現在大腦螢幕向左傾斜，x、y、z 箭頭保持其方向不變。與前一張圖相同的影像，現在大腦螢幕朝上，就像平放在一個平面上一樣。 x、y、z方向相同。

VEX Brain 會在每個專案開始時自動嘗試校準內建慣性感測器。但是，如果在專案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。

Usage:
brain_inertial.calibrate()

範圍

描述

此方法沒有參數。

 
# Start calibration
brain_inertial.calibrate()
# Print after calibration
while brain_inertial.is_calibrating():
    brain.screen.clear_screen()
    brain.screen.set_cursor(1, 1)
    brain.screen.print("Inertial Sensor")
    brain.screen.next_row()
    brain.screen.print("Calibrating")
    wait(50, MSEC)
brain.screen.clear_screen()
brain.screen.set_cursor(1, 1)
brain.screen.print("Done!")

set_heading#

航向是指感測器朝向的方向，以度為單位，範圍從 0 到 359.99。 set_heading() 將慣性感測器的目前航向變更為新的航向值。

例如，如果感測器已轉向右側，將航向設定為 0 度，則該右側位置將成為新的 0 度。然後，感測器可以根據該新方向追蹤其他航向。

Usage:
brain_inertial.set_heading(value, units)

參數

描述

value

要設定的感測器航向值，單位為度。該值可以介於 0 到 359.99 之間。

units

可選。航向單位： DEGREES （預設）或 TURNS

 
# Turn the robot around
brain_inertial.set_heading(180)
drivetrain.turn_to_heading(0)

set_rotation#

旋轉角度是指感測器轉動的程度，以度為單位。與航向不同，旋轉角度可以超過 359.99 度，也可以低於 0 度。專案開始時，旋轉角度值設定為 0 度。 `set_rotation() set_rotation() 用於將慣性感測器的當前旋轉角度變更為新值。

例如，如果感測器向右旋轉了兩圈，其旋轉角度將為 720 度。將旋轉角度設為 0 度會將旋轉角度從 720 度重設為 0 度。然後，感測器可以根據這個新值追蹤旋轉。

Usage:
brain_inertial.set_rotation(value, units)

參數

描述

value

要設定的感測器旋轉值，單位為度。可以是整數或浮點數（十進制數）。

units

可選。旋轉單位： DEGREES （預設）或 TURNS

 
# Turn the robot around
brain_inertial.set_rotation(-180)
drivetrain.turn_to_rotation(0)

is_calibrating#

is_calibrating 返回慣性感測器目前是否正在校準。

  • True — 慣性感測器正在校準。

  • False — 慣性感測器未進行校準。

Usage:
brain_inertial.is_calibrating()

範圍

描述

此方法沒有參數。

 
# Start calibration
brain_inertial.calibrate()
# Print while waiting for calibration
while brain_inertial.is_calibrating():
    brain.screen.clear_screen()
    brain.screen.set_cursor(1, 1)
    brain.screen.print("Inertial Sensor")
    brain.screen.next_row()
    brain.screen.print("Calibrating")
    wait(50, MSEC)
brain.screen.clear_screen()
brain.screen.set_cursor(1, 1)
brain.screen.print("Done!")

reset_heading#

reset_heading 將慣性感測器的目前航向重設為 0 度。

使用此方法後，感測器的當前方向將變為新的 0 度航向。

Usage:
brain_inertial.reset_heading()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Turn the robot before and after resetting the heading
drivetrain.turn_to_heading(90, DEGREES)
wait(0.5, SECONDS)
brain_inertial.reset_heading()
drivetrain.turn_to_heading(90, DEGREES)

reset_rotation#

reset_rotation 將慣性感測器的目前旋轉角度重設為 0 度。

使用這種方法後，感測器會從新的 0 度旋轉值開始追蹤未來的旋轉。

Usage:
brain_inertial.reset_rotation()

參數

描述

此方法沒有參數。

 
# Turn the robot before and after resetting the rotation
drivetrain.turn_to_rotation(-90, DEGREES)
wait(0.5, SECONDS)
brain_inertial.reset_rotation()
drivetrain.turn_to_rotation(-90, DEGREES)

changed#

changed 註冊一個當慣性感測器的航向改變時要呼叫的函數。

Usage:
brain_inertial.changed(callback, arg)

參數

描述

callback

當慣性感測器航向改變時運行的函數。

arg

可選。要傳遞給回呼函數的參數元組。

 
def heading_changed():
    brain.screen.set_cursor(1, 1)
    brain.screen.clear_screen()
    brain.screen.print("my heading ")
    brain.screen.next_row()
    brain.screen.print("has changed!")
    wait(0.1, SECONDS)
# Call the function when the inertial heading is changed
wait(1, SECONDS)
drivetrain.turn_for(RIGHT, 90, DEGREES, wait=False)
brain_inertial.changed(heading_changed)
wait(15, MSEC)

運動#

acceleration#

加速度是指感測器加速或減速的快慢。加速度為 acceleration 返回所選軸上慣性感測器的加速度值，範圍從 -4.0 G 到 4.0 G，以浮點數形式表示。

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。軸選項為 XAXIS YAXISZAXIS ZAXIS

Usage:
brain_inertial.acceleration(axis)

參數

描述

軸

測量加速度的軸：

  • XAXIS
  • YAXIS
  • ZAXIS

 
# Display acceleration after moving
vexcode_brain_precision = 2
drivetrain.set_drive_velocity(100, PERCENT)
brain.screen.print("Resting: ")
brain.screen.next_row()
brain.screen.print(brain_inertial.acceleration(XAXIS))
brain.screen.next_row()
wait(1, SECONDS)
drivetrain.drive_for(FORWARD, 500, MM, wait=False)
wait(0.01, SECONDS)
brain.screen.print("Startup: ")
brain.screen.next_row()
brain.screen.print(brain_inertial.acceleration(XAXIS))

gyro_rate#

陀螺儀速率是指慣性感測器旋轉的速度。 gyro_rate 為 gyro_rate ，返回慣性感測器在所選軸上的目前旋轉速度。

該值可以是正數也可以是負數，這取決於感測器繞該軸旋轉的方向。

Usage:
brain_inertial.gyro_rate(axis, units)

參數

描述

axis

返回陀螺儀速率的軸：

  • XAXIS
  • YAXIS
  • ZAXIS

units

可選。陀螺儀速率單位：

  • DPS （預設）— 度/秒
  • RPM — 轉/分鐘
  • PERCENT 

# Display the z-axis gyro rate
drivetrain.turn(RIGHT)
wait(1, SECONDS)
brain.screen.print(brain_inertial.gyro_rate(ZAXIS, RPM))
drivetrain.stop()

orientation#

方向是指慣性感測器在選定轉動軸上的當前角度。方向 orientation 表示慣性感測器的俯仰角或偏航角。

橫滾、俯仰和偏航描述了感測器傾斜或旋轉的不同方式。

Usage:
brain_inertial.orientation(axis, units)

參數

描述

axis

返回方向角：

  • ROLL
  • PITCH
  • YAW

units

可選。方向單位： DEGREES （預設）或 TURNS

 
# Display the roll, pitch, and yaw of the Brain as it
# is rotated by hand
while True:
    brain.screen.clear_screen()
    brain.screen.print(brain_inertial.orientation(OrientationType.ROLL))
    brain.screen.next_row()
    brain.screen.print(brain_inertial.orientation(OrientationType.PITCH))
    brain.screen.next_row()
    brain.screen.print(brain_inertial.orientation(OrientationType.YAW))
    brain.screen.next_row()
    brain.screen.set_cursor(1, 1)
    wait(0.1, SECONDS)

建構函數#

建構函數用於手動建立 Inertial 對象，例如在 VEXcode 之外配置慣性感測器時。

Inertial#

Inertial 創建一個慣性感測器。

Usage:
Inertial(smartport)

範圍

描述

smartport

可選。如果使用 IQ（第二代）大腦 內建的慣性感測器，則無需智慧型連接埠。如果連接外部慣性感測器，請指定慣性感測器所連接的智慧型端口，格式為 PORTx，其中 x 為端口號。

 
# Create a new object "brain_inertial" with the
# Inertial class
brain_inertial = Inertial()
left_drive_smart = Motor(Ports.PORT1, 1.0, False)
right_drive_smart = Motor(Ports.PORT6, 1.0, True)

drivetrain = SmartDrive(left_drive_smart, right_drive_smart, brain_inertial, 200)

brain_inertial.set_heading(180)
drivetrain.turn_to_heading(0)
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