Odométrie à entraînement différentiel

Un utilisateur peut utiliser les classes cinématiques d’entraînement différentiel afin d’effectuer l” Odométrie. WPILib contient une classe DifferentialDriveOdometry qui peut être utilisée pour détecter la position d’un robot avec entraînement différentiel sur le terrain.

Note

Étant donné que cette méthode utilise seulement que des encodeurs et un gyroscope, l’estimation de la position du robot sur le terrain va dévier avec le temps, surtout quand votre robot va entrer en contact avec des objets ou autres robots pendant le jeu. Cependant, l’odométrie est généralement très précise pendant la période autonome.

Création de l’objet Odometry

The DifferentialDriveOdometry class constructor requires three mandatory arguments and one optional argument. The mandatory arguments are:

  • The angle reported by your gyroscope (as a Rotation2d)

  • The initial left and right encoder readings. In Java / Python, these are a number that represents the distance traveled by each side in meters. In C++, the units library must be used to represent your wheel positions.

The optional argument is the starting pose of your robot on the field (as a Pose2d). By default, the robot will start at x = 0, y = 0, theta = 0.

Note

0 degrees / radians represents the robot angle when the robot is facing directly toward your opponent’s alliance station. As your robot turns to the left, your gyroscope angle should increase. The Gyro interface supplies getRotation2d/GetRotation2d that you can use for this purpose. See Coordinate System for more information about the coordinate system.

// Creating my odometry object. Here,
// our starting pose is 5 meters along the long end of the field and in the
// center of the field along the short end, facing forward.
DifferentialDriveOdometry m_odometry = new DifferentialDriveOdometry(
  m_gyro.getRotation2d(),
  m_leftEncoder.getDistance(), m_rightEncoder.getDistance(),
  new Pose2d(5.0, 13.5, new Rotation2d()));
// Creating my odometry object. Here,
// our starting pose is 5 meters along the long end of the field and in the
// center of the field along the short end, facing forward.
frc::DifferentialDriveOdometry m_odometry{
  m_gyro.GetRotation2d(),
  units::meter_t{m_leftEncoder.GetDistance()},
  units::meter_t{m_rightEncoder.GetDistance()},
  frc::Pose2d{5_m, 13.5_m, 0_rad}};
from wpimath.kinematics import DifferentialDriveOdometry
from wpimath.geometry import Pose2d
from wpimath.geometry import Rotation2d
# Creating my odometry object. Here,
# our starting pose is 5 meters along the long end of the field and in the
# center of the field along the short end, facing forward.
m_odometry = DifferentialDriveOdometry(
  m_gyro.getRotation2d(),
  m_leftEncoder.getDistance(), m_rightEncoder.getDistance(),
  Pose2d(5.0, 13.5, Rotation2d()))

Mise à jour de Robot Pose

La méthode Update peut être utilisée pour mettre à jour la position du robot sur le terrain. Cette méthode doit être appelée périodiquement, de préférence dans la méthode periodic() du Sous-système. La méthode Update renvoie la toute dernière pose du robot. Cette méthode prend en compte l’angle gyroscopique du robot, ainsi que le compte (distance) de l’encodeur gauche et celui de l’encodeur droit.

Note

If the robot is moving forward in a straight line, both distances (left and right) must be increasing positively – the rate of change must be positive.

@Override
public void periodic() {
  // Get the rotation of the robot from the gyro.
  var gyroAngle = m_gyro.getRotation2d();
  // Update the pose
  m_pose = m_odometry.update(gyroAngle,
    m_leftEncoder.getDistance(),
    m_rightEncoder.getDistance());
}
void Periodic() override {
  // Get the rotation of the robot from the gyro.
  frc::Rotation2d gyroAngle = m_gyro.GetRotation2d();
  // Update the pose
  m_pose = m_odometry.Update(gyroAngle,
    units::meter_t{m_leftEncoder.GetDistance()},
    units::meter_t{m_rightEncoder.GetDistance()});
}
def periodic(self):
  # Get the rotation of the robot from the gyro.
  gyroAngle = m_gyro.getRotation2d()
  # Update the pose
  m_pose = m_odometry.update(gyroAngle,
    m_leftEncoder.getDistance(),
    m_rightEncoder.getDistance())

Réinitialisation de la pose de robot

The robot pose can be reset via the resetPosition method. This method accepts four arguments: the current gyro angle, the left and right wheel positions, and the new field-relative pose.

Important

If at any time, you decide to reset your gyroscope or encoders, the resetPosition method MUST be called with the new gyro angle and wheel distances.

Note

A full example of a differential drive robot with odometry is available here: C++ / Java / Python

In addition, the GetPose (C++) / getPoseMeters (Java / Python) methods can be used to retrieve the current robot pose without an update.