استخدام المستشعر البصري IQ

يعد مستشعر IQ البصري أحد مستشعرات الذكاء القوية المصممة للتكامل الكامل مع منصة الروبوتات IQ.

قطعة مستشعر بصري VEX IQ.


وصف المستشعر

المستشعر البصري IQ عبارة عن مزيج من المستشعرات التالية:

  • مستشعر الإضاءة المحيطة: يُبلغ عن المقدار الحالي للضوء المحيط الذي يكتشفه المستشعر. يمكن أن يكون هذا هو مستوى سطوع الغرفة، أو سطوع كائن معين.
  • مستشعر الألوان: 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.
  • مستشعر القرب: يقيس مستشعر القرب طاقة الأشعة تحت الحمراء (الأشعة تحت الحمراء) المنعكسة المصدر من مؤشر LED IR المدمج. على هذا النحو، سوف تتغير القيم مع الضوء المحيط وانعكاس الكائن.

قطعة مستشعر بصري مزودة بمصابيح LED بيضاء تعمل على إضاءة المساحة أمامها.

يحتوي المستشعر البصري أيضًا على مصابيح LED بيضاء.

يمكن تشغيل وإيقاف مصابيح LED هذه، أو ضبطها على نسبة مئوية محددة من السطوع.

يوفر هذا مصدر ضوء ثابتًا عند اكتشاف الألوان بغض النظر عن ظروف الإضاءة المحيطة.

رسم تخطيطي لمستشعر بصري متصل بقطعة شعاع باستخدام دبوسين أزرقين.

يحتوي الجزء الخلفي من غلاف المستشعر على خمسة فتحات لتوفير المرونة عند تركيب المستشعر على الروبوت.

قطعة مستشعر بصري مع نافذة الاستشعار المميزة بها. تم ضبط النافذة قليلاً في الجانب الأمامي من المستشعر.

توجد على وجه المستشعر نافذة صغيرة توجد بها المستشعرات الضوئية.

رسم تخطيطي لدماغ الذكاء المتصل بجهاز استشعار بصري.

لكي يعمل المستشعر البصري مع IQ Brain، يجب توصيل المنفذ الذكي للمستشعر والمنفذ الذكي لـ IQ Brain بكابل ذكي.

سيعمل المستشعر البصري مع أي من المنافذ الذكية الـ 12 الموجودة في دماغ الذكاء.

عند توصيل كابل IQ Smart بالمنافذ، تأكد من إدخال موصل الكابل بالكامل في المنفذ وأن لسان قفل الموصل مثبت بالكامل.


كيف يعمل المستشعر البصري

يستقبل مستشعر الذكاء البصري IQ الطاقة الضوئية ويحول الطاقة إلى إشارات كهربائية. تقوم الإلكترونيات الداخلية للمستشعر (جهاز حالة الأجهزة) بتحويل هذه الإشارات إلى إشارات خرج ليتم استقبالها كمدخل بواسطة IQ 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 أن يتم إقران المستشعر البصري مع VEXcode IQ لإنشاء برنامج مستخدم لـ IQ Brain للاستفادة من قراءات المستشعر للتحكم في سلوك الروبوت.

يمكن استخدام IQ Brain بالتنسيق مع برنامج المستخدم مع المستشعر البصري من أجل:

  • قم بتشغيل أو إيقاف تشغيل مصابيح LED البيضاء الخاصة بالمستشعر.
  • اضبط نسبة الطاقة لمصابيح LED البيضاء.
  • كشف كائن.
  • كشف اللون.
  • قياس نسبة سطوع الضوء المحيط.
  • قياس درجة اللون بالدرجات.

إعداد المستشعر البصري

التنسيب

بناء Clawbot بسيط للقيادة في الميدان. يحتوي الروبوت على مستشعر بصري متصل يتم تسليط الضوء عليه ويشير إلى مكعب أحمر أمامه.

يعد وضع المستشعر البصري مهمًا جدًا للحصول على قراءات دقيقة.

تأكد من عدم وجود أي هيكل على الروبوت أمام نافذة المستشعر البصري الصغيرة الموجودة على وجه المستشعر.

يجب أن يكون هناك مسار واضح أمام المستشعر بين أي جسم يتم قياسه والمستشعر.

قراءة قيم المستشعر البصري

تظهر شاشة الدماغ مع لوحة معلومات المستشعر البصري المفتوحة من قائمة الأجهزة. يتم عرض معلومات حول المستشعر مثل درجة اللون، ومصباح LED، والسطوع، والقرب، ومنفذ Smart Port الخاص بالمستشعر.

من المفيد استخدام شاشة الأجهزة في IQ Brain لرؤية المعلومات التي يرسلها المستشعر البصري.


إضافة المستشعر البصري كجهاز في VEXcode IQ

عندما يتم استخدام جهاز استشعار مع لغة برمجة، يجب تكوينه ضمن تلك اللغة. 

قائمة أجهزة VEXcode IQ بعد تحديد زر إضافة جهاز. تم تسليط الضوء على الخيار البصري.

باستخدام VEXcode IQ، يتم إنجاز ذلك باستخدام ميزة "إضافة جهاز" من نافذة "الأجهزة".

لإضافة المستشعر البصري إلى التكوين، اتبع الخطوات الواردة في هذه المقالة. 

لقطة شاشة لبرنامج VEXcode IQ مع فتح قائمة الأجهزة. يتم إدراج جهاز استشعار بصري متصل وإبرازه في قائمة الأجهزة. تم فتح صندوق الأدوات وتم تسليط الضوء على كتل الاستشعار البصري.

بمجرد إضافة المستشعر البصري إلى مشروعك، ستصبح مجموعة جديدة من كتل المستشعر متاحة.

لمزيد من المعلومات حول الكتل من فئة "الاستشعار" المتعلقة بالمستشعر البصري، راجع معلومات المساعدة (مشروع كتلتينأو مشروع C .


الاستخدامات الشائعة للمستشعر البصري

يستطيع المستشعر البصري إنتاج العديد من القياسات التي يمكن استخدامها لتغيير سلوك الروبوت. وتشمل هذه الميزات:

الكشف عن كائن

يمنع VEXcode IQ المشروع الذي يستخدم مستشعر بصري للمضي قدمًا حتى يجد كائنًا. يقرأ المشروع عند البدء، قم بالقيادة للأمام، وانتظر حتى يجد Optical3 كائنًا، ثم توقف عن القيادة.

تسمح هذه الميزة للروبوت الخاص بك باكتشاف الجسم عندما يصبح ضمن نطاق المستشعر البصري.

يتم استخدام نموذج المشروع الموضح على اليسار لتشفير روبوت مزود بمستشعر بصري مثبت في المقدمة للقيادة حتى يكتشف جسمًا ما، مثل المكعب، ثم يتوقف عن القيادة بمجرد اكتشاف الكائن بواسطة المستشعر البصري.

كشف اللون

بناء Clawbot بسيط مع مستشعر بصري مرفق يتم تسليط الضوء عليه ويشير إلى ثلاثة مكعبات ملونة أمامه.

يتيح المستشعر البصري أيضًا لروبوتك التعرف على لون الكائن.

عندما يتم توصيل مصباح LED باللمس بالروبوت واستخدامه مع المستشعر البصري، يمكن برمجة الروبوت ليدور حتى يكتشف كائنًا، مثل مكعب ملون.

على سبيل المثال، من الممكن برمجة الروبوت للتوقف عن الدوران لمدة 5 ثوانٍ، ومن الممكن برمجة مصباح LED اللمسي ليضيء ليتناسب مع لون الكائن المكتشف. 

قياس الضوء المحيط

يمنع VEXcode IQ المشروع الذي يستخدم مستشعر بصري للانعطاف إلى اليمين فقط عندما يتم تشغيل أضواء الغرفة. يقرأ المشروع عند البدء، إلى الأبد إذا كان سطوع Optical3 بنسبة % أقل من 2 فتوقف عن القيادة، وإلا فاتجه يمينًا.

تتيح هذه الميزة للروبوت الخاص بك قياس سطوع الضوء المحيط به.

يتم استخدام نموذج المشروع الموضح على اليسار لقيادة الروبوت في دائرة عند تشغيل الأضواء في الغرفة، وإيقاف الروبوت من القيادة عند إطفاء الأضواء.

قياس قيمة هوى

عجلة الألوان توضح كيفية ارتباط الدائرة ذات الـ 360 درجة بقيمة اللون. اللون الأحمر يقع عند درجة 0، واللون الأخضر يقع عند درجة 120، واللون الأزرق يقع عند درجة 240.

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 الموجودة على اليسار.

يوفر هذا قياسًا أكثر دقة للون مقارنةً بالتسمية العامة باللون الأحمر أو الأخضر أو ​​الأزرق.


استخدامات المستشعر البصري في روبوت 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.

تم تصميم Fling Hero Bot بحيث يحتوي على مستشعر بصري متصل يتم تسليط الضوء عليه ويشير إلى مدخل الروبوت.

على سبيل المثال، في تحدي VEX IQ 2021 - 2022، الترويج، يمكن ضبط زاوية المستشعر البصري لمسح مدخل الروبوت الخاص بك.

بمجرد اكتشاف كرة في المدخل، يمكن أن يقوم ذلك تلقائيًا بتشغيل ذراع الروبوت لإطلاق الكرة.

بغض النظر عن التطبيق الذي يُستخدم فيه مستشعر VEX IQ البصري، فلا شك أنه سيكون إضافة مرحب بها للفرق.

وظيفة قيم المستشعر مفتوحة لخيال المستخدم.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: