يعد مستشعر المسافة أحد أجهزة استشعار V5 القوية المصممة للتكامل الكامل مع منصة الروبوتات V5. يستخدم هذا المستشعر نبضة من ضوء الليزر الآمن للاستخدام في الفصل الدراسي لقياس المسافة من مقدمة المستشعر إلى أي جسم.
وصف
يمكن أيضًا استخدام مستشعر المسافة لاكتشاف جسم ما وتحديد الحجم النسبي له. يتم الإبلاغ عن الحجم التقريبي للكائن بأنه صغير أو متوسط أو كبير.
يمكن استخدام المستشعر لحساب سرعة اقتراب الروبوت. تقيس سرعة الاقتراب سرعة الروبوت/المستشعر أثناء تحركه نحو الجسم.
يحتوي غلاف هذا المستشعر على علامتي تثبيت مع فتحات مشقوقة لتوفير المرونة عند تركيب المستشعر على الروبوت.
يوجد على وجه المستشعر نافذة صغيرة يتم من خلالها إرسال شعاع الليزر ومن ثم استقباله لقياس المسافة.
يسمح عرض مستشعر المسافة بوضعه في جزء من القناة C.
ملاحظة: يجب استخدام فاصل بلاستيكي مقاس 1/4 بوصة (275 - 1013) أو فاصل بلاستيكي مقاس 8 مم (276-2019) لهذا الملحق من أجل توفير المساحة لمنفذ V5 الذكي.
لكي يعمل مستشعر المسافة مع V5 Robot Brain، يجب توصيل المنفذ الذكي V5 للمستشعر والمنفذ الذكي V5 Robot Brain بكابل V5 الذكي. سيعمل مستشعر المسافة مع أي من المنافذ الذكية الـ 21 الموجودة في V5 Robot Brain. عند توصيل كابل V5 Smart بالمنافذ، تأكد من إدخال موصل الكابل بالكامل في المنفذ وأن لسان قفل الموصل مثبت بالكامل.
كيف يعمل مستشعر المسافة
يرسل مستشعر المسافة نبضة من ضوء الليزر الآمن داخل الفصول الدراسية ويقيس مقدار الوقت الذي يستغرقه انعكاس النبضة. وهذا يسمح لحساب المسافة.
يشبه ليزر الفئة 1 الخاص بالمستشعر أشعة الليزر المستخدمة في الهواتف المحمولة الحديثة للكشف عن الرأس. يتيح الليزر للمستشعر أن يكون لديه مجال رؤية ضيق جدًا، لذلك يكون الاكتشاف دائمًا أمام المستشعر مباشرة.
يتراوح نطاق قياس مستشعر المسافة بين 20 ملم (مم) إلى 2000 ملم (مم) (0.79 بوصة إلى 78.74 بوصة). أقل من 200 ملم (مم) تكون الدقة تقريبًا +/−15 ملم (مم)؛ أعلى من 200 ملم تبلغ الدقة حوالي 5%.
يجب إقران مستشعر المسافة بلغة برمجة مثل VEXcode V5 أو VEXcode Pro V5 لإنشاء برنامج مستخدم لـ V5 Robot Brain لاستخدام قراءات المستشعر للتحكم في سلوك الروبوت.
يمكن استخدام V5 Brain بالتنسيق مع برنامج المستخدم لتحويل قراءات مستشعر المسافة إلى:
- المسافة إلى جسم تقاس بالملليمتر أو البوصة.
- سرعة الجسم بالمتر في الثانية.
- حجم الكائن صغير أو متوسط أو كبير.
- تم العثور على الكائن.
إعداد مستشعر المسافة
الموضع: يعد موضع مستشعر المسافة مهمًا جدًا لقراءاته الدقيقة. تأكد من عدم وجود أي هيكل على الروبوت أمام نافذة الليزر الصغيرة على وجه المستشعر. يجب أن يكون هناك مسار واضح أمام المستشعر بين أي جسم يتم قياسه والمستشعر.
-
قراءة قيم مستشعر المسافة: من المفيد استخدام شاشة معلومات الجهاز على V5 Robot Brain لرؤية القيم التي يعيدها مستشعر المسافة. يمكن القيام بذلك باستخدام المستشعر المتصل بالدماغ عن طريق:
قم بإزالة واقي الشاشة المغناطيسي V5 Brain، وقم بتشغيل Brain، والمس رمز الأجهزة.
المس رمز مستشعر المسافة على شاشة معلومات الجهاز.
ضع جسمًا أمام مستشعر المسافة أو وجه المستشعر نحو الحائط ولاحظ قياساته. يمكن تغيير النطاق والوحدات المعروضة، مم أو بوصة، بلمسة على الشاشة.
ملاحظة: تأكد من أن جهاز V5 Robot Brain يحتوي على أحدث إصدار من البرامج الثابتة.
إضافة مستشعر المسافة كجهاز في VEXcode V5
عندما يتم استخدام جهاز استشعار مع لغة برمجة، فإنه يجب تكوينه ضمن تلك اللغة. مع VEXcode V5 و VEXcode Pro V5، يتم إنجاز ذلك باستخدام ميزة "إضافة جهاز". ولتقديم مثال على ذلك، ستضيف الخطوات التالية مستشعر المسافة كجهاز داخل VEXcode V5.
حدد أيقونة الأجهزة.
حدد "إضافة جهاز".
حدد "المسافة".
حدد المنفذ الذكي الذي تم توصيل مستشعر المسافة به على V5 Robot Brain.
بمجرد اختيار المنفذ، حدد "تم".
ملاحظة: يوجد خيار لتغيير اسم مستشعر المسافة في نافذة النص من Distance1 إلى اسم مختلف.
بمجرد إضافة مستشعر المسافة إلى برنامج المستخدم الخاص بك، ستصبح مجموعة جديدة من أوامر المستشعر متاحة.
الاستخدامات الشائعة لمستشعر المسافة
يستطيع مستشعر المسافة إنتاج عدة قياسات يمكن استخدامها لتغيير سلوك الروبوت.
يمكن استخدام هذه الميزات مع أي من:
- خيار "معلومات الجهاز" في V5 Robot Brain.
- باستخدام المشروع النموذجي "الاستشعار عن بعد" الموجود في خيار "فتح الأمثلة" في قائمة "ملف" في VEXcode V5.
- كتابة برنامج مستخدم مخصص بأحد برامج VEXcode.
تشمل هذه الميزات:
-
- المسافة إلى جسم مقاس بالملليمتر أو البوصة. يوفر هذا قياسًا بين مقدمة مستشعر المسافة وجسم أو حاجز/جدار. سيكون التحدي الممتع في الفصل الدراسي هو استخدام مستشعر المسافة لقياس المسافة بين الروبوت الخاص بك والجدار. ثم قم بقياس المسافة بطريقة مختلفة مثل شريط القياس وقارن بين القياسين.
-
سرعة الجسم بالمتر في الثانية. يوفر هذا قياسًا للسرعة بالأمتار في الثانية لجسم يقترب من الروبوت الخاص بك أو يقترب الروبوت الخاص بك من جسم ما. يتمثل التحدي الممتع في الفصل الدراسي في كتابة برنامج مستخدم مخصص لقياس السرعة القصوى للروبوت الخاص بك أثناء قيادته نحو الحائط.
- لاحظ أن الأجسام التي تسافر نحو المستشعر (سواء كان المستشعر الخاص بك يتحرك نحو جسم ثابت أو العكس) ستبلغ عن سرعة موجبة، في حين أن الأجسام التي تسافر بعيدًا عن المستشعر (مرة أخرى سواء كان المستشعر الخاص بك يتحرك بعيدًا عن جسم ثابت أو العكس بالعكس) سيبلغ عن رقم سلبي. من المهم أن نفهم أن المستشعر قادر على القيام بذلك لأنه ببساطة يأخذ معدل تغير المسافة التي يراها المستشعر مع مرور الوقت، والتي هي في مصطلحات الشخص العادي أمتار/ثواني، أو السرعة.
تعرض الصورتان التاليتان صفحة معلومات الجهاز عند تحديد مستشعر المسافة. الصورة الأولى هي مثال لجسم يتحرك باتجاه المستشعر، بينما الصورة الثانية لجسم يتحرك بعيدًا. لاحظ اتفاقيات الإشارة للسرعة في كل حالة.
-
-
حجم الكائن صغير، متوسط، أو كبير. تتيح هذه الميزة للروبوت الخاص بك تحديد الكائن على أنه صغير أو متوسط أو كبير اعتمادًا على قراءة المستشعر. يتمثل التحدي الممتع في الفصل الدراسي في استخدام شاشة معلومات جهاز V5 Robot Brain ووضع كائنات مختلفة على مسافة محددة، مثل متر واحد، لمعرفة ما إذا كان المستشعر يكتشف الكائن على أنه صغير أو متوسط أو كبير.
ملاحظة: حجم الكائن هو تقدير وقد يتأثر بانعكاس الكائن.
-
حجم الكائن صغير، متوسط، أو كبير. تتيح هذه الميزة للروبوت الخاص بك تحديد الكائن على أنه صغير أو متوسط أو كبير اعتمادًا على قراءة المستشعر. يتمثل التحدي الممتع في الفصل الدراسي في استخدام شاشة معلومات جهاز V5 Robot Brain ووضع كائنات مختلفة على مسافة محددة، مثل متر واحد، لمعرفة ما إذا كان المستشعر يكتشف الكائن على أنه صغير أو متوسط أو كبير.
العثور على كائن. تتيح هذه الميزة للروبوت الخاص بك اكتشاف الجسم عندما يصبح ضمن نطاق مستشعر المسافة. يتمثل التحدي الممتع في الفصل الدراسي في وضع أشياء ذات انعكاسات مختلفة أمام المستشعر، مثل كتلة من المطاط الرغوي الأسود أو كرة لامعة من رقائق الألومنيوم، لمعرفة ما إذا كان سطح الجسم له أي تأثير على اكتشافه.
استخدامات مستشعر المسافة في الروبوتات المنافسة:
سيوفر مستشعر المسافة ميزة تنافسية فائقة للروبوتات المنافسة. إن القدرة على اكتشاف المسافة إلى الجدار المحيط والقدرة على قياس سرعة الروبوت ستوفر قدرًا كبيرًا من المعلومات عند تصميم إجراءات مستقلة.
سيوفر اكتشاف الكائنات وتحديد الحجم النسبي للكائن معلومات مفيدة في اكتشاف قطع اللعبة و/أو الأهداف.
على سبيل المثال، في لعبة مسابقة VEX Robotics لعام 2020 - 2021، Change Up، يمكن ضبط مستشعر المسافة بزاوية لمسح الأرضية أمام مدخل الروبوت الخاص بك. بمجرد اكتشاف إحدى الكرات المستخدمة في اللعبة، يمكن أن يقوم ذلك تلقائيًا بتشغيل مدخل الروبوت والتقاط الكرة.
بغض النظر عن التطبيق الذي يستخدم فيه مستشعر المسافة VEX، فلا شك أنه سيكون إضافة مرحب بها للفرق. وظيفة قيم المستشعر مفتوحة لخيال المستخدم.
يتوفر مستشعر المسافة على موقع VEX.