يعد المستشعر البصري أحد أجهزة استشعار V5 القوية المصممة للتكامل الكامل مع منصة الروبوتات V5.
وصف المستشعر
المستشعر البصري عبارة عن مزيج من المستشعرات التالية:
- مستشعر الإضاءة المحيطة
- مستشعر اللون
- مستشعر القرب
تتوفر معلومات الألوان بتنسيق RGB (أحمر، أخضر، أزرق)، تدرج اللون والتشبع، أو تدرج الرمادي. يعمل اكتشاف اللون بشكل أفضل عندما يكون الكائن أقرب من 100 ملم.
يقيس مستشعر القرب طاقة الأشعة تحت الحمراء (الأشعة تحت الحمراء) المنعكسة المستمدة من مصباح LED IR المدمج. على هذا النحو، سوف تتغير القيم مع الضوء المحيط وانعكاس الكائن.
يحتوي المستشعر البصري على مصباح LED أبيض للمساعدة في اكتشاف الألوان في ظروف الإضاءة المنخفضة.
يحتوي غلاف هذا المستشعر على علامتي تثبيت مع فتحات مشقوقة لتوفير المرونة عند تركيب المستشعر على الروبوت.
توجد على وجه المستشعر نافذة صغيرة توجد بها المستشعرات الضوئية.
لكي يعمل المستشعر البصري مع V5 Robot Brain، يجب توصيل المنفذ الذكي V5 للمستشعر والمنفذ الذكي V5 Robot Brain بكابل V5 الذكي. سيعمل المستشعر البصري 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 المستشعر البصري
يستقبل المستشعر البصري طاقة الضوء ويحولها إلى إشارات كهربائية. تقوم الإلكترونيات الداخلية للمستشعر (جهاز حالة الأجهزة) بتحويل هذه الإشارات إلى إشارات خرج ليتم استقبالها كمدخل بواسطة V5 Brain.
كما ذكر سابقا:
- يعمل اكتشاف الألوان بالمستشعر بشكل أفضل عندما يكون الجسم أقرب من 100 ملم (مم) أو 3.9 بوصة تقريبًا.
- يقيس مستشعر القرب شدة الضوء المنعكسة. سيؤدي هذا إلى تغيير القيم مع الضوء المحيط وانعكاس الكائن.
يجب إقران المستشعر البصري 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 مع المستشعر البصري من أجل:
- قم بتشغيل أو إيقاف تشغيل ضوء LED الأبيض الخاص بالمستشعر.
- اضبط نسبة الطاقة لمصباح LED الأبيض.
- كشف كائن.
- كشف اللون.
- قياس نسبة سطوع الضوء المحيط.
- قياس درجة اللون بالدرجات.
إعداد المستشعر البصري
وضع.
يعد وضع المستشعر البصري مهمًا جدًا للحصول على قراءات دقيقة. تأكد من عدم وجود أي هيكل على الروبوت أمام نافذة المستشعر البصري الصغيرة على وجه المستشعر. يجب أن يكون هناك مسار واضح أمام المستشعر بين أي جسم يتم قياسه والمستشعر.
قراءة قيم المستشعر البصري.
من المفيد استخدام شاشة معلومات الجهاز على V5 Robot Brain لرؤية المعلومات التي يعيدها المستشعر البصري. ويمكن القيام بذلك عن طريق توصيل المستشعر بالدماغ من خلال الخطوات التالية:
قم بإزالة واقي الشاشة المغناطيسي V5 Brain، وقم بتشغيل Brain، والمس رمز الأجهزة.
المس رمز المستشعر البصري على شاشة معلومات الجهاز.
وضع اللون. ضع شيئًا أمام المستشعر البصري. ستعرض الشاشة السطوع الذي يكتشفه المستشعر، ومدى قرب الكائن، ورقم درجة لون الكائن. سيؤدي لمس جزء سطوع LED بالشاشة إلى تغيير سطوع LED.
ملاحظة: تأكد من أن V5 Robot Brain يحتوي على أحدث إصدار من البرامج الثابتة.
إضافة المستشعر البصري كجهاز في VEXcode V5
عندما يتم استخدام جهاز استشعار مع لغة برمجة، 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 المستشعر البصري كجهاز ضمن VEXcode V5.
حدد أيقونة الأجهزة.
حدد "إضافة جهاز".
حدد "بصري".
حدد المنفذ الذكي الذي تم توصيل المستشعر البصري به على V5 Robot Brain.
بمجرد اختيار المنفذ، حدد "تم".
ملاحظة: يوجد خيار لتغيير اسم المستشعر البصري في نافذة النص من Optical1 إلى اسم مختلف.
بمجرد إضافة المستشعر البصري إلى برنامج المستخدم الخاص بك، ستصبح مجموعة جديدة من أوامر المستشعر متاحة.
لمزيد من المعلومات حول الأوامر من فئة "الاستشعار" المتعلقة بالمستشعر البصري، راجع معلومات المساعدة (مشروع كتلة أو مشروع بايثون).
الاستخدامات الشائعة للمستشعر البصري
يستطيع المستشعر البصري إنتاج العديد من القياسات التي يمكن استخدامها لتغيير سلوك الروبوت.
يمكن استخدام هذه الميزات مع أي من:
- خيار "معلومات الجهاز" في V5 Robot Brain.
- باستخدام المشروع النموذجي "اكتشاف الكائنات (بصري)" الموجود في خيار "فتح الأمثلة" في قائمة "ملف" في VEXcode V5.
- كتابة برنامج مستخدم مخصص بأحد برامج VEXcode.
تشمل هذه الميزات:
- اكتشاف كائن. تسمح هذه الميزة للروبوت الخاص بك باكتشاف الجسم عندما يصبح ضمن نطاق المستشعر البصري. 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.
كشف اللون. تسمح هذه الميزة للروبوت الخاص بك بتحديد لون الجسم. سيكون أحد الأنشطة الممتعة في الفصل الدراسي هو الحصول على بعض عينات الطلاء من متجر الأجهزة بألوان مختلفة (الأحمر والأخضر والأزرق والأصفر والبرتقالي والأرجواني والسماوي) ومعرفة ما إذا كان ظل اللون يؤثر على اكتشافه.
- قياس نسبة سطوع الضوء المحيط. تسمح هذه الميزة للروبوت الخاص بك بقياس سطوع الضوء المحيط به. أحد الأنشطة الممتعة في الفصل الدراسي هو استخدام هذه الميزة لقياس كمية الضوء في الغرفة مع تشغيل أضواء الفصل الدراسي وإطفاء أضواء الفصل الدراسي. بعد ذلك، اكتب برنامج مستخدم مخصصًا بحيث يتحرك الروبوت الخاص بك في دائرة عندما يتم تشغيل الأضواء في الغرفة، وعندما يتم إطفاء الأضواء يتوقف الروبوت عن الحركة.
قياس درجة اللون بالدرجات. تسمح هذه الميزة للروبوت الخاص بك بتوفير رقم لتدرج لون الجسم. يُبلغ المستشعر البصري عن قيمة تدرج اللون المقابلة بالدرجات من 0 إلى 359 بناءً على عجلة الألوان أدناه. يوفر هذا قياسًا أكثر دقة للون مقارنةً بالتسمية العامة باللون الأحمر أو الأخضر أو الأزرق. سيكون أحد الأنشطة الممتعة في الفصل الدراسي هو قياس درجة لون الكائنات المختلفة في الغرفة ومعرفة الطالب الذي يمكنه العثور على الكائن ذو أعلى رقم درجة لون.
استخدامات المستشعر البصري في الروبوتات المنافسة
سيوفر المستشعر البصري ميزة تنافسية ممتازة للروبوتات المنافسة. ستوفر القدرة على اكتشاف الكائنات وألوانها قدرًا كبيرًا من المعلومات عند تصميم إجراءات مستقلة.
سيوفر وجود الكائن ودرجة لونه معلومات مفيدة في اكتشاف قطع اللعبة و/أو الأهداف.
على سبيل المثال، في لعبة مسابقة VEX Robotics لعام 2020 - 2021، Change Up، يمكن توجيه مستشعر بصري لمسح الأرضية أمام مدخل الروبوت الخاص بك. بمجرد اكتشاف إحدى الكرات الملونة الخاصة بتحالفك، يمكن أن يقوم ذلك تلقائيًا بتشغيل مدخل الروبوت والتقاط الكرة.
بغض النظر عن التطبيق الذي يستخدم فيه مستشعر VEX البصري، فلا شك أنه سيكون إضافة مرحب بها للفرق. وظيفة قيم المستشعر مفتوحة لخيال المستخدم.
يتوفر المستشعر البصري على موقع VEX.