5. ระยะกับเวลา และการวัดค่า ms/cm

โดรนของชมรมไม่มีสายวัดระยะแนวราบ มันแค่ "เหยียบคันเร่งทิศนี้ ความเร็วนี้ นานเท่านี้" แล้วหวังว่าจะไปถึงที่หมาย เหมือนขับรถด้วยนาฬิกา: ถ้ารู้ว่าความเร็วคงที่ 60 กม./ชม. ขับ 30 นาทีก็ได้ 30 กม. คำสั่ง fw(250) ใช้หลักเดียวกัน

1. สูตรCopy Anchor Link

// protocol.cpp
set_direction(1, speed);
delay(ms_round(distance_cm * MS_PER_CM_FWD));
poshold(speed);

เวลา (ms) = ระยะ (ซม.) × MS_PER_CM ของทิศนั้น ค่า MS_PER_CM คือ "บินหนึ่งเซนติเมตรใช้กี่มิลลิวินาที" ms_round ปัดเศษให้เป็นจำนวนเต็ม

2. ตัวอย่างคำนวณ: pArduino->move_left_cm(100) ส่งอะไร รอกี่ msCopy Anchor Link

ทำตามทีละขั้น ใช้ดูได้กับทุกคำสั่ง move_*_cm

1. เปิดโค้ดของคำสั่งนั้น ใน protocol.cpp

   Copy Text

   void Arduino::move_left_cm(uint16_t distance_cm, uint8_t speed) {
     set_direction(3, speed);                              // 3 = left
     delay(ms_round(distance_cm * MS_PER_CM_LEFT));
     poshold(speed);
   }

2. หา direction บรรทัดแรกเขียน set_direction(3, ...) จึงเป็น dir 3 (1 = หน้า, 2 = หลัง, 3 = ซ้าย, 4 = ขวา)

3. หา speed ใน protocol.hpp ประกาศ move_left_cm(uint16_t distance_cm, uint8_t speed = 2) ถ้าเราไม่ใส่ speed ค่าตั้งต้นคือ 2

4. หาตัวคูณ ฟังก์ชันใช้ MS_PER_CM_LEFT เปิด config.hpp ได้ 15.65 (ms ต่อ 1 ซม.)

5. คูณ 100 ซม. × 15.65 = 1565 ms (ms_round ปัดเป็นจำนวนเต็ม ตรงนี้พอดีเลยไม่มีเศษ)

6. ดูว่าทิ้งท้ายด้วยอะไร poshold(speed) คือ set_direction(7, 2) สั่งหยุดลอยนิ่ง (dir 7)

สรุปว่าบรรทัดเดียวนี้ทำ 3 อย่างตามลำดับ

ข้อสังเกต: move_left_cm เองไม่รอหลังเบรก ถ้าใช้ drone.ml(100) จะมี settle(400) ต่อท้าย เวลารวมจึงเป็น 1565 + 400 = 1965 ms

ลองเปลี่ยนเป็นคำสั่งอื่นดู ตอบได้ด้วยวิธีเดียวกัน

3. หาตัวคูณเอง: ทำไมต้องหาและคิดยังไงCopy Anchor Link

ตัวคูณคือ "เวลาที่ใช้ต่อ 1 ซม." ผู้ผลิตไม่ให้ค่านี้ ต้องวัดเอง หลักคิดมีข้อเดียว

ตัวคูณ = เวลาที่โดรนบิน ÷ ระยะที่มันไปได้จริง

วิธี A: วัดตรงๆ (ละเอียดที่สุด อยู่ในหัวข้อ 6 ด้านล่าง) สั่งบินด้วยเวลาคงที่ เช่น 3000 ms แล้ววัดว่าไปกี่ ซม.

วิธี B: แก้ค่าเดิมให้ตรง ถ้ามีค่าอยู่แล้ว แค่ปรับ ลองสั่ง move_left_cm(100) ด้วยตัวคูณเดิม แล้ววัดระยะที่ไปจริง

ตัวคูณใหม่ = ตัวคูณเดิม × ระยะที่สั่ง ÷ ระยะที่ไปได้จริง

ตัวอย่าง (ตัวเลขสมมติ เพื่อแสดงวิธีคิด)

• สั่ง 100 ซม. ด้วยตัวคูณ 15.65 โดรนรอ 1565 ms
• วัดได้จริงแค่ 92 ซม. แปลว่าโดรนช้ากว่าที่คิด (บินนาน 1565 ms ได้แค่ 92 ซม.)
• ตัวคูณจริง = 1565 ÷ 92 = 17.01 ms/ซม.
• ตัวคูณใหม่ = 15.65 × 100 ÷ 92 = 17.01 สองสูตรได้ค่าเดียวกัน
• ใช้แล้วสั่ง 100 ซม. จะรอ 100 × 17.01 = 1701 ms ซึ่งนานขึ้นพอดีกับที่โดรนต้องใช้

ถ้าวัดได้ มากกว่า ที่สั่ง (เช่น 108 ซม.) ตัวคูณใหม่จะลดลง = 15.65 × 100 ÷ 108 ≈ 14.49

เคล็ดลับให้ค่าแม่นขึ้น

• สั่งระยะไกลหน่อย (200–300 ซม.) การวัดคลาด 2 ซม. จะกระทบน้อยกว่าสั่ง 50 ซม.
• ทำ 5 รอบแล้วเฉลี่ย
• วัดในทิศทางเดียวกันกับที่จะใช้ หน้า หลัง ซ้าย ขวา ค่าไม่เท่ากัน
• วัดที่แบตเตอรี่ระดับเดียวกับตอนแข่ง

4. ค่าใน config.hppCopy Anchor Link

// config.hpp
// constexpr float MS_PER_CM_FWD       = 16.39f;   // ค่าเก่า ถูกคอมเมนต์ไว้
constexpr float MS_PER_CM_FWD       = 15.46f;
constexpr float MS_PER_CM_BACK      = 15.16f;
constexpr float MS_PER_CM_LEFT      = 15.65f;
constexpr float MS_PER_CM_RIGHT     = 15.65f;

constexpr float MS_PER_CM_FWD_FAST  = 11.89f;
constexpr float MS_PER_CM_BACK_FAST = 11.89f;
constexpr float MS_PER_CM_LEFT_FAST = 11.89f;
constexpr float MS_PER_CM_RIGHT_FAST= 11.89f;

ความเร็วเฉลี่ยของ fw ประมาณ 100 ÷ 15.46 × 10 ≈ 65 ซม./วินาที ส่วนแบบเร็วประมาณ 84 ซม./วินาที ลองกรอกตัวเลขเอง:

5. ทำไมต้องวัดซ้ำCopy Anchor Link

• แบตเตอรี่: แรงดันลด แรงใบพัดลด ที่ speed เดิมโดรนช้าลง ระยะเท่าเดิมใช้เวลาเพิ่ม
• น้ำหนัก: ติดชุดลูกบอลหรือชุดยิง โดรนหนักขึ้น เอียงตัวช้าลง
• ลมและพื้น: Optical Flow มองพื้นเพื่อกันไหล พื้นเรียบสีเดียวทำให้คลาดเคลื่อน
• speed ที่ใช้: ค่า MS_PER_CM_* วัดที่ speed 2 (กลุ่มปกติ) และ 3 (กลุ่ม fast) เปลี่ยน speed แล้วค่าไม่ตรง

6. วัดเองทีละขั้นCopy Anchor Link

ใช้โค้ดสั้นนี้ใน handler ของปุ่มที่ว่าง (ตัวอย่างเขียนขึ้นใหม่ ไม่ได้อยู่ในไฟล์ของชมรม)

void TestMsPerCm() {
  drone.calibration();
  delay(3000);
  drone.takeOff();
  delay(4000);
  drone.sh(HEIGHT_TAKEOFF);

  pArduino->set_direction(1, 2);   // เริ่มบินหน้า speed 2
  delay(3000);                     // บินด้วยเวลาคงที่ 3000 ms
  pArduino->poshold(2);            // เบรก
  delay(1500);                     // รอให้นิ่งก่อนวัด
  drone.autoLand();
}

หลังโดรนลงจอด วัดว่ามันออกจากเส้นเริ่มไปกี่เซนติเมตร (วัดที่ตำแหน่งหยุดจริง ซึ่งรวมระยะเบรกไว้แล้ว เหมือนที่ fw ทำ) แล้วคำนวณ

ms/cm = 3000 ÷ ระยะที่วัดได้ (ซม.)

ตัวอย่างบันทึกผล (ตัวเลขสมมติ เพื่อแสดงวิธีคิด ไม่ใช่ผลวัดจริง)

ms/cm = 3000 ÷ 191.6 ≈ 15.66 แล้วนำไปแทนใน config.hpp

constexpr float MS_PER_CM_FWD       = 15.66f;

ทำซ้ำทุกทิศ (หลัง ซ้าย ขวา) และทุกกลุ่ม (ปกติ, fast) แล้วทดสอบด้วย drone.fw(100) เทียบเทปวัด ถ้าคลาดเกิน 5 ซม. ทำขั้น 2–5 ใหม่

ถ้าอยากลองค่าโดยไม่แก้ config.hpp ใช้ drone.moveTimeDir(1, 100, 15.66f) แทน ดู drone.*

ลองทำCopy Anchor Link

1. คำนวณเวลาของ drone.ml(255) ด้วยมือ (ตอบ: 255 × 15.65 = 3991 ms)
2. วัดค่า ms/cm ทิศหน้าของโดรนตัวคุณเอง 5 รอบ ลงตารางแล้วเทียบกับ 15.46
3. ลองวัดอีกครั้งหลังบินไป 5 รอบ ค่าเปลี่ยนไหม (แบตลด)

พังตรงไหนบ่อยCopy Anchor Link

• ใช้ค่าจากคู่มือโดยไม่วัด ได้ระยะเพี้ยนทั้งภารกิจ
• วัดตอนแบตเต็ม แต่แข่งตอนแบตเหลือครึ่ง ระยะสั้นลง วัดและแข่งที่ระดับแบตใกล้กัน
• วัดแค่รอบเดียว รอบเดียวพลาดได้ ใช้ค่าเฉลี่ย 5 รอบ
• วัดจากจุดที่โดรนเริ่มหยุด ไม่ใช่จุดที่หยุดสนิท ต้องรอจนนิ่ง
• ใช้ค่าซ้าย-ขวาของหน้ากับหลัง ทิศต่างกันค่าต่างกัน