وصف
يعد مستشعر الدوران أحد أجهزة استشعار V5 القوية المصممة للتكامل الكامل مع منصة الروبوتات V5.
وصف
يتمتع مستشعر الدوران بالقدرة على قياس القيم التالية:
- موقف التناوب
- إجمالي التناوب
- سرعة الدوران
يتم قياس موضع الدوران من 0 درجة إلى 360 درجة بدقة 0.088. يتم تحديد الزاوية بشكل مطلق ولا تضيع عند إيقاف تشغيل الروبوت.
الدورات هي عدد الدورات للأمام أو للخلف، ويمكن إعادة ضبطها على الصفر حسب الحاجة. لا يتم تخزين قيمة الدوران عند إيقاف تشغيل الروبوت.
يتم قياس سرعة العمود بواسطة المستشعر بالدرجات في الثانية.
يعتبر مستشعر الدوران متوافقًا مع كل من أعمدة VEX مقاس 1/8 بوصة و1/4 بوصة .
يحتوي غلاف هذا المستشعر على فتحة عمود بحجم 1/4 بوصة VEX Shaft. فتحة العمود هذه قادرة على الدوران داخل غلاف المستشعر.
يحتوي غلاف المستشعر أيضًا على فتحة تثبيت لولبية تمر بالكامل عبر الغلاف وتستوعب #8-32 براغي من أجل تثبيت المستشعر.
ملاحظة: يأتي مستشعر الدوران مزودًا بعمودين معدنيين يمكن إدخالهما في فتحة العمود مقاس ¼ بوصة لاستيعاب أعمدة VEX مقاس ⅛ بوصة.
يسمح عرض مستشعر الدوران بوضعه في قطعة من قناة C.
لكي يعمل مستشعر الدوران مع V5 Robot Brain، يجب توصيل المنفذ الذكي V5 للمستشعر والمنفذ الذكي V5 Robot Brain بكابل V5 الذكي. سيعمل مستشعر الدوران 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 الدوران
يتم تغيير موضع محور العمود الدوار لمستشعر الدوران إلى إشارات كهربائية (باستخدام مستشعر تأثير هول). تقوم الإلكترونيات الداخلية للمستشعر بتحويل هذه الإشارات إلى إشارات خرج ليتم استقبالها كمدخل بواسطة V5 Brain.
كما ذكرنا سابقًا، سيتذكر مستشعر الدوران موضعه الدوراني من 0 إلى 360 درجة حتى في حالة فصل الطاقة. لذا، في هذا الصدد، فإنه يعمل بشكل مشابه لمقياس الجهد 3 أسلاك. ومع ذلك، على عكس مقياس الجهد، فإنه يمكنه أيضًا الدوران بشكل مستمر وقياس العديد من دورات العمود مثل مشفر العمود البصري ثلاثي الأسلاك .
يجمع مستشعر الدوران بين أفضل ميزات المستشعرات ثلاثية الأسلاك في حزمة محدثة يتم تركيبها بسهولة مع المعدن الهيكلي وتستخدم المنافذ الذكية لـ V5 Brain.
يجب إقران مستشعر الدوران 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 مستشعر الدوران من أجل:
- اضبط موضع مستشعر الدوران على درجة محددة، مثل 0 درجة.
- قم بقياس الزاوية بالدرجات التي يدور فيها العمود بين 0 و360.
- قم بقياس الموضع إما عن طريق لفات العمود أو الدرجات الإجمالية لتدوير العمود.
- قم بقياس سرعة العمود بالدرجات في الثانية (dps) أو الدورات في الدقيقة (rpm).
إعداد مستشعر الدوران
الموضع: يحتاج مستشعر الدوران إلى إدخال عمود من خلال فتحة العمود الخاص به حتى يكون فعالاً. تأكد من تثبيت المستشعر بشكل آمن باستخدام المسمار رقم 8-32 من خلال فتحة التثبيت الخاصة به.
يجب توخي الحذر بشكل خاص لضمان محاذاة العمود مع الفتحات الهيكلية والمحامل وفتحة عمود المستشعر بحيث لا يوجد رابط يمنع العمود من الدوران.
قراءة قيم مستشعر الدوران: من المفيد استخدام شاشة معلومات الجهاز (لوحة المعلومات) على V5 Robot Brain لرؤية المعلومات التي يعيدها مستشعر الدوران. 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.
حدد أيقونة مستشعر الدوران على شاشة معلومات الجهاز.
إضافة مستشعر الدوران 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 مستشعر الدوران كجهاز داخل VEXcode V5.
حدد أيقونة الأجهزة.
حدد "إضافة جهاز".
حدد "التدوير".
حدد المنفذ الذكي الذي تم توصيل مستشعر الدوران به في V5 Robot Brain.
بمجرد اختيار المنفذ، حدد "تم".
ملاحظة: يوجد خيار لتغيير اسم مستشعر الدوران في نافذة النص من Rotation1 إلى اسم مختلف وخيار لتغيير الاتجاه الذي يقيس فيه المستشعر الدوران.
بمجرد إضافة مستشعر الدوران إلى برنامج المستخدم الخاص بك، ستصبح مجموعة جديدة من أوامر المستشعر متاحة.
ملاحظة: هناك فرق بين الإعداد 0 في لوحة المعلومات والإعداد 0 في الكود. عند استخدام لوحة القيادة، يتم تخزين موضع الصفر داخل مستشعر الدوران ويتم الحفاظ عليه عند انقطاع الطاقة. عندما يتم تعيين 0 في الكود، فلن يتم الحفاظ عليه عند إيقاف تشغيل V5 Brain.
لمزيد من المعلومات حول الأوامر من فئة "الاستشعار" المتعلقة بمستشعر الدوران، راجع معلومات المساعدة (مشروع كتلة أو مشروع بايثون).
الاستخدامات الشائعة لمستشعر الدوران
يستطيع مستشعر الدوران إنتاج قياسات يمكن استخدامها لتغيير سلوك الروبوت.
يمكن استخدام هذه الميزات مع أي من:
- خيار "معلومات الجهاز" في V5 Robot Brain.
- باستخدام المشروع النموذجي "استشعار التدوير" الموجود في خيار "فتح الأمثلة" في قائمة "ملف" في VEXcode V5.
- كتابة برنامج مستخدم مخصص بأحد برامج VEXcode.
كما ذكرنا سابقًا، يمكن لمستشعر الدوران قياس زاوية العمود وموضع العمود وسرعة دوران العمود. تحتوي V5 Smart Motors أيضًا على أجهزة تشفير داخلية ممتازة يمكنها قياس بعض هذه القيم نفسها.
ومع ذلك، هناك العديد من التطبيقات التي يمكن لمستشعر الدوران من خلالها توفير قراءات قيمة إضافية. كما أن قدرة المستشعر الدوراني على توفير قيمة مطلقة (قيمة لن تتغير بعد إيقاف تشغيل دماغ الروبوت) يمكن أن تكون ميزة كبيرة.
بعض الأمثلة هي:
-
موضع التحكم: يمكن استبدال عمود الترس 84T (الخطوة 32، بناء V5 Clawbot) الموجود على ذراع V5 Clawbot بعمود أطول بحيث يمكن إدخال مستشعر الدوران على العمود وتركيبه على برج Clawbot (الخطوتين 35،36). سيسمح هذا لـ V5 Brain بمعرفة زاوية ذراع Clawbot دائمًا.
ملاحظة: يجب استبدال مثبت صامولة سداسية السفلية في الخطوة 23 بمحمل مسطح من أجل استيعاب فتحة تركيب مستشعر الدوران.بمجرد وضع المستشعر في مكانه، يمكن تحدي الطلاب لاستخدام ردود الفعل من المستشعر لتحريك ذراع V5 Clawbot وإيقافه والإمساك به على 3 ارتفاعات مختلفة عند الضغط على الأزرار الموجودة على وحدة التحكم V5.
-
قراءة نسبة الإدخال/الإخراج: استخدام آخر رائع في الفصول الدراسية لمستشعر الدوران هو دراسة نسبة العجلة المسننة والتروس . يمكن وضع مستشعر الدوران على عمود الخرج للجانب "المُدار" من نسبة العجلة المسننة/الترس. يمكن استخدام نسبة نقل الطاقة 1:1 لتسجيل قراءة الإخراج المتوقعة لمستشعر الدوران عند ضبط المحرك الذكي V5 على طاقة/سرعة معينة لجانب "القيادة" في عمود الإدخال. ومن ثم يمكن تجميع نسب مختلفة ويمكن مقارنة الناتج المتوقع للنسبة بقراءة الناتج الفعلي.
استخدامات مستشعر الدوران في الروبوتات المنافسة
سيوفر مستشعر الدوران ميزة تنافسية ممتازة للروبوتات المنافسة. ستوفر القدرة على قياس زاوية العمود وموضعه وسرعته قدرًا كبيرًا من المعلومات للتحكم في سلوك الروبوت، مثل:
- سرعة دولاب الموازنة: تستخدم بعض تصميمات دولاب الموازنة المتقدمة نظام السقاطة لقيادة دولاب الموازنة الذي يرمي قطعة لعبة الكرة. يتم ذلك بينما لا يتم تطبيق الطاقة على دولاب الموازنة بواسطة محرك V5 الذكي، يمكن لدولاب الموازنة تحرير الدوران بدلاً من فقدان الطاقة من مقاومة المحرك. في هذا النوع من التصميم، يمكن لمستشعر الدوران المستخدم على عمود دولاب الموازنة أن يوفر طريقة جيدة لقياس سرعته والتحكم فيها.
- عجلة معزولة/مستشعر دوران: قد تكون هناك حالة (دفع قطع اللعبة أو عوامل أخرى) حيث قد يتعرض الروبوت لانزلاق عجلة القيادة. بمجرد أن تبدأ العجلات التي يقودها محرك V5 Smart Motor في الانزلاق، فإن القيم الواردة من أجهزة تشفير المحرك لم تعد صالحة. في هذه الحالة، يمكن إضافة عجلة معزولة متعددة الاتجاهات مزودة بمستشعر دوران على عمودها إلى هيكل الروبوت لقياس حركة الروبوت بدقة. يُنصح بتحميل "زنبرك" مجموعة العجلة هذه من خلال استخدام الأربطة المطاطية أو أنابيب اللاتكس. سيسمح هذا التصميم لعجلة القياس بالحفاظ على اتصال مناسب مع سطح المجال دون رفع عجلات القيادة عن الأرض.
-
مثال اللعبة: في لعبة مسابقة VEX Robotics لعام 2020 - 2021، Change Up، يمكن وضع مستشعر الدوران على عمود ذراع الروبوت ويمكن برمجته للانتقال إلى الارتفاع الدقيق لأعلى الأهداف المراد تسجيلها كرات.
بغض النظر عن التطبيق الذي يستخدم فيه مستشعر دوران VEX، فلا شك أنه سيكون إضافة مرحب بها للفرق. وظيفة قيم المستشعر مفتوحة لخيال المستخدم.
يتوفر مستشعر الدوران على موقع VEX.