一、前言
在單元四中我們介紹了如何透過陀螺儀實現上帝視角運動模式，讓操控者更加容易操控車體，在這個單元中我們將使用 NetworkTables Library 與 Shuffleboard 應用程式，了解如何將各種感測器數值顯示在Shuffleboard、透過Shuffleboard控制 VMX 智慧移動平台。
以下分成幾個小節說明：
- Shuffleboard 介紹
- 透過程式建立Shuffleboard 元件
- 將超聲波感測器距離顯示在 Shuffleboard
- 透過Shuffleboard 按鈕控制 VMX
- 透過下拉選單選擇基礎或上帝視角運動模式
二、Shuffleboard 介紹
Shuffleboard 提供多種UI介面，讓使用者能將平台各種資訊透過區域網路傳到Shuffleboard上顯示，其中包含影像、各馬達的速度、編碼器距離，陀螺儀角度、滑動桿、按鈕等各種不同的UI，有了這些UI 後我們將可以透過區域網路以及NetworkTables 與 VMX 溝通，控制並觀察各個感測器的狀態，如下圖所示。
三、透過程式建立Shuffleboard 元件
(1)首先引入Shuffleboard 以及NetworkTableEntry Header file。
| #include <frc/shuffleboard/Shuffleboard.h>#include <networktables/NetworkTableEntry.h> |
(2)使用frc、nt namespace。
| using namespace frc;using namespace nt; |
(3)建立ShuffleboardTab 與NetworkTableEntry 物件
| /** * Shuffleboard & NetworkTable */ShuffleboardTab & tab = Shuffleboard::GetTab(“Sensor”);NetworkTableEntry m_ntTemp;NetworkTableEntry m_ntHumi;NetworkTableEntry m_ntFSonic;NetworkTableEntry m_ntLSonic;NetworkTableEntry m_ntTcrt5000_R;NetworkTableEntry m_ntTcrt5000_M;NetworkTableEntry m_ntTcrt5000_L; |
(4)實例化NetworkTable，在呼叫Shuffleboard Add方法時帶入Table 名稱與初始值，呼叫Add方法後使用WithWidget 方法帶入元件樣板，最後透過GetEntry 方法取得此UI元件物件。
| /** * instantiation Network Table */this->m_ntTemp = this->tab.Add(“Temperature”, 0).WithWidget(BuiltInWidgets::kTextView).GetEntry();this->m_ntHumi = this->tab.Add(“Humidity”, 0).WithWidget(BuiltInWidgets::kTextView).GetEntry();this->m_ntFSonic = this->tab.Add(“FSonic”, 0).WithWidget(BuiltInWidgets::kTextView).GetEntry();this->m_ntLSonic = this->tab.Add(“LSonic”, 0).WithWidget(BuiltInWidgets::kTextView).GetEntry();this->m_ntTcrt5000_R = this->tab.Add(“TCRT R”, 0).WithWidget(BuiltInWidgets::kTextView).GetEntry();this->m_ntTcrt5000_M = this->tab.Add(“TCRT M”, 0).WithWidget(BuiltInWidgets::kTextView).GetEntry();this->m_ntTcrt5000_L = this->tab.Add(“TCRT L”, 0).WithWidget(BuiltInWidgets::kTextView).GetEntry(); |
(5)元件樣板分為以下幾種：
- kTextView（顯示文字）
- kNumberSlider（顯示可動滑塊）
- kNumberBar（顯示僅可察看數字的條塊）
- kGraph（顯示數值圖表）
- kBooleanBox（顯示布林值方塊）
- kToggleButton（顯示Toggle 開關）
- kToggleSwitch（顯示Switch切換）
- kVoltageView（顯示電壓）
- kPowerDistributionPanel（顯示電源狀態）
- kComboBoxChooser（顯示下拉選單）
- kSplitButtonChooser（顯示帶有Toogle開關的下拉選單）
- kEncoder（顯示編碼器數值）
- kSpeedController（顯示速度控制器）
- kCommand（顯示命令按鈕，執行完成自動放開）
- kPIDCommand（顯示可調整參數的PID控制板，帶執行按鈕）
- kPIDController（顯示可調整參數的PID控制板）
- kAccelerometer（顯示加速度計）
- k3AxisAccelerometer（顯示三軸加速度計）
- kGyro（顯示0~360度的陀螺儀角度）
- kRelay（顯示各個模式的切換按鈕）
- kDifferentialDrive（顯示帶有差速驅動的馬達面板）
- kMecanumDrive（顯示各個麥克納姆輪的資訊，速度、方向等）
- kCameraStream（顯示串流影像）
四、將超音波感測器距離顯示在Shuffleboard
(1)在Shuffleboard 上建立溫溼度、超音波、循跡紅外線感測器等物件，如下圖所示。
(2)建立Shuffleboard、NetworkTable 物件，將Shuffleboard Table名稱設定為「Sensor」，如下圖所示。
(3)實例化 NetworkTable，如下圖所示。
(4)在Periodic 方法內將感測器數值發佈到各個對應Network 物件，Periodic 方法繼承自Subsystem 類別，Periodic 每20ms 將會執行一次，如下圖所示。
(5)Shuffleboard 應用程式顯示結果如下圖所示：
五、透過Shuffleboard 按鈕控制VMX 智慧移動平台
除了可以將 VMX 各種感測數值資料透過NetworkTables 發佈到Shuffleboard 上之外，VMX 也可以透過NetworkTables 讀取Shuffleboard 元件數值，並做出相對應動作，以下將介紹讀取Shuffleboard Toggle 按鈕狀態、TextView文字輸入，控制升降手臂移動位置。
(1)建立升降手臂subsystem，其中包含Servo、升降手臂輸出輸入IO、Shuffleboard、NetworkTable 物件，如下圖所示。
(2)在Periodic 方法內讀取Shuffleboard Enter 按鈕狀態，當按鈕被按下時將按鈕復歸，並且檢查數值並控制升降手臂位址與Servo 角度，如下圖所示。
六、透過下拉選單選擇基礎或上帝視角運動模式
在上一單元中，我們運用陀螺儀實作了上帝視角運動模式（以操控者視角為前方行進），這次我們加入一般的基礎控制模式（以車頭為前方行進），藉由Shuffleboard我們可以透過下拉選單元件來選擇要運行的模式，未來在有多種模式下只需要透過下拉選單選擇即可快速切換。
(1)在DriveSubsystem 加入SetBaseMecanumDrive方法，內容為一般控制方式，即搖桿往前車子以車頭為前方前進，如下圖所示。
(2)在DriveBaseCommand物件裡讀取搖桿數值並呼叫上方SetBaseMecanumDrive方法，如下圖所示。
(3)在RobotContainer裡新增DriverBaseCommand，如下圖所示。
(4)在RobotContainer裡新增SendableChooser，他將可以存放多個Command，如下圖所示。
(5)在RobotContainer 建構子內加入DriveFODCommand（上帝視角運動模式命令）、DriveBaseCommand（基礎運動模式），將Table 命名為「Command」並且將此SendableChooser 加入Shuffleboard，他將會以下拉選單方式呈現。
(5)新增一個GetCommand 方法，他將回傳目前Shuffleboard 所選擇的Command，如下圖所示。
(6)在Robot 物件裡面的TeleopInit 方法內呼叫RobotContainer 內GerCommand 方法取得所選命令並啟動，如下圖所示。
(7)啟動後可在ShuffleBoard Command Tabe 內看到此下拉選單，即包含Default 的基礎運動模式以及上帝視角運動模式，透過下拉選單的方式即可快速切換運動模式，如下圖所示。
七、小結
這次的文章中我們介紹了Shuffleboard 的應用方式，了解如何運用程式新增Shuffleboard UI 元件，了解如何將資料發送到Shuffleboard內，並且在VMX 內透過NetworkTable 讀取Shuffleboard元件狀態，最後將兩種麥克納姆輪運動模式設計成命令，使用Shuffleboard 提供選擇，讓使用者能隨時更換運動方法。喜歡我們文章的夥伴們，請多多支持與分享我們的文章喔！
