编码器#

什么是编码器（Encoder）？#

在FTC® 中很常见的是，你想知道某物在哪个方位。无论是传动轮旋转了多少次，机械臂处于什么角度，还是滑轨走了多远，旋转编码器都可以帮助你。在FTC中，编码器是指跟踪机械旋转角度的任何传感器。

FTC中常用的编码器有两种，相对编码器和绝对编码器。相对编码器是这里介绍的，因为它们是更常见的类型。

相对编码器#

从每个FTC电机中的内置编码器到常见的外部编码器，如REV通孔编码器，这些编码器记录它们所连接的轴或机构的相对位置。这意味着编码器的位置输出是相对于机器人通电时的初始位置来计算的，这也意味着编码器的位置信息会在不通电时丢失。

小技巧

相对编码器不会在OpMode开始时重置为零！你可以使用STOP_AND_RESET_ENCODERS来确保编码器在OpMode开始时始终为零（见下文）。

FTC中的所有相对编码器都使用“正交（quadrature）”协议向扩展集线器发送位置信息。因此，相对编码器必须插入位于电机端口附近的编码器端口才能运行。

编程编码器#

跟踪轮和线轴#

到目前为止，我们主要是使用电机旋转物体。然而，FTC中的许多机制都是线性的，也可以用线性单位来计量它们。幸运的是，这非常简单。我们只需要知道我们正在计量的物体的直径。

选择直径时要小心。对于轮子来说，它是轮子的外径，但对于线轴来说，它是线轴的内径，也就是弦的位置。对于链条和皮带来说，它是链轮或皮带轮的“节距直径（pitch diameter）”。

从这里，我们可以计算周长（圆的弧长，或轮子/线轴在一次旋转中行驶的距离）

Java

double diameter = 1.0; // Replace with your wheel/spool's diameter
double circumference = Math.PI * diameter;

double distance = circumference * revolutions;

图形化编程

../../../_images/spool-encoder-opmode-1.png

备注

在处理FTC编程时单位非常重要，所以要确保它们始终一致！无论你用什么单位表示直径，都是你计算距离的单位。所以如果你以英寸为单位测量直径，输出显示的距离数据也将以英寸为单位。

将这些与我们之前的测试程序放在一起，我们得到了

Java

package org.firstinspires.ftc.teamcode;

import com.qualcomm.robotcore.eventloop.opmode.LinearOpMode;
import com.qualcomm.robotcore.eventloop.opmode.TeleOp;
import com.qualcomm.robotcore.hardware.DcMotor;
@TeleOp
public class SpoolEncoderOpmode extends LinearOpMode {
   @Override
   public void runOpMode() throws InterruptedException {
      // Find a motor in the hardware map named "Arm Motor"
      DcMotor motor = hardwareMap.dcMotor.get("Arm Motor");

      // Reset the motor encoder so that it reads zero ticks
      motor.setMode(DcMotor.RunMode.STOP_AND_RESET_ENCODER);

      // Turn the motor back on, required if you use STOP_AND_RESET_ENCODER
      motor.setMode(DcMotor.RunMode.RUN_WITHOUT_ENCODER);

      waitForStart();

      while (opModeIsActive()) {
            double CPR = [Your Counts Per Revolution Here];

            double diameter = 1.0; // Replace with your wheel/spool's diameter
            double circumference = Math.PI * diameter;

            // Get the current position of the motor
            int position = motor.getCurrentPosition();
            double revolutions = position/CPR;

            double angle = revolutions * 360;
            double angleNormalized = angle % 360;

            double distance = circumference * revolutions;

            //Show the position of the motor on telemetry
            telemetry.addData("Encoder Position", position);
            telemetry.addData("Encoder Revolutions", revolutions);
            telemetry.addData("Encoder Angle (Degrees)", angle);
            telemetry.addData("Encoder Angle - Normalized (Degrees)", angleNormalized);
            telemetry.addData("Linear Distance", distance);
            telemetry.update();
      }
   }
}

图形化编程

下载图形化编程文件

../../../_images/spool-encoder-opmode-complete.png

带编码器的运行电机#

我们已经学会了如何读取编码器值，但是如何设置要去的地方并告诉电机去那里？

先前，我们了解了电机的RUN_WITHOUT_ENCODER模式。我们可以使用另一种电机模式，RUN_TO_POSITION，以tick告诉电机运行到特定位置，如下所示：

Java

DcMotor motor = hardwareMap.dcmotor.get("Arm Motor");
motor.setMode(DcMotor.RunMode.RUN_TO_POSITION); // Tells the motor to run to the specific position

图形化编程

小技巧

你可以在官方REV机器人文档页面找到更多关于运行模式的信息。

然而，在我们告诉电机去一个位置之前，我们必须告诉电机运行到什么位置。注意，这个值必须是一个整数。 让我们修改上面的代码来做到这一点。

警告

在设置目标位置之前将电机设置为RUN_TO_POSITION模式会提示错误。小心不要这样做！

Java

DcMotor motor = hardwareMap.dcmotor.get("Arm Motor");
int desiredPosition = 1000; // The position (in ticks) that you want the motor to move to
motor.setTargetPosition(desiredPosition); // Tells the motor that the position it should go to is desiredPosition
motor.setMode(DcMotor.RunMode.RUN_TO_POSITION);

图形化编程

此代码告诉电机移动到1000tick，使用PID回路来控制电机的位置。你可以在此处阅读有关PID回路的更多信息。

我们可以使用以下代码限制电机运行的速度：

Java

DcMotor motor = hardwareMap.dcmotor.get("Arm Motor");
int desiredPosition = 1000; // The position (in ticks) that you want the motor to move to
motor.setTargetPosition(desiredPosition); // Tells the motor that the position it should go to is desiredPosition
motor.setMode(DcMotor.RunMode.RUN_TO_POSITION);
motor.setPower(0.5); // Sets the maximum power that the motor can go at

图形化编程

现在，让我们使用此信息来控制OpMode中的机械臂。

Java

package org.firstinspires.ftc.teamcode.Tests;

import com.qualcomm.robotcore.eventloop.opmode.LinearOpMode;
import com.qualcomm.robotcore.eventloop.opmode.TeleOp;
import com.qualcomm.robotcore.hardware.DcMotor;

@TeleOp
public class ArmOpMode extends LinearOpMode {
   @Override
   public void runOpMode() throws InterruptedException {
      // Position of the arm when it's lifted
      int armUpPosition = 1000;

      // Position of the arm when it's down
      int armDownPosition = 0;

      // Find a motor in the hardware map named "Arm Motor"
      DcMotor armMotor = hardwareMap.dcMotor.get("Arm Motor");

      // Reset the motor encoder so that it reads zero ticks
      armMotor.setMode(DcMotor.RunMode.STOP_AND_RESET_ENCODER);

      // Sets the starting position of the arm to the down position
      armMotor.setTargetPosition(armDownPosition);
      armMotor.setMode(DcMotor.RunMode.RUN_TO_POSITION);

      waitForStart();

      while (opModeIsActive()) {
            // If the A button is pressed, raise the arm
            if (gamepad1.a) {
               armMotor.setTargetPosition(armUpPosition);
               armMotor.setMode(DcMotor.RunMode.RUN_TO_POSITION);
               armMotor.setPower(0.5);
            }

            // If the B button is pressed, lower the arm
            if (gamepad1.b) {
               armMotor.setTargetPosition(armDownPosition);
               armMotor.setMode(DcMotor.RunMode.RUN_TO_POSITION);
               armMotor.setPower(0.5);
            }

            // Get the current position of the armMotor
            double position = armMotor.getCurrentPosition();

            // Get the target position of the armMotor
            double desiredPosition = armMotor.getTargetPosition();

            // Show the position of the armMotor on telemetry
            telemetry.addData("Encoder Position", position);

            // Show the target position of the armMotor on telemetry
            telemetry.addData("Desired Position", desiredPosition);

            telemetry.update();
      }
   }
}

图形化编程

下载图形化编程文件

../../../_images/arm-opmode-complete.png

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