يعد مستشعر المسافة أحد أجهزة الاستشعار القوية المصممة للتكامل الكامل مع منصة EXP للروبوتات. يستخدم هذا المستشعر نبضة من ضوء الليزر الآمن للاستخدام في الفصل الدراسي لقياس المسافة من مقدمة المستشعر إلى أي جسم.
وصف المستشعر
يتمتع مستشعر المسافة بالقدرات التالية:
- قياس المسافة: يستخدم المستشعر نبضة من ضوء الليزر الآمن للاستخدام في الفصل الدراسي لقياس المسافة من مقدمة المستشعر إلى الجسم. يتم تسجيل المسافة بالبوصات أو السنتيمترات على لوحة معلومات جهاز استشعار الدماغ، وبالبوصات أو المليمترات في VEXcode EXP.
- كشف الكائن: يمكن أيضًا استخدام المستشعر لاكتشاف متى يكون بالقرب من كائن ما.
- تحديد الحجم النسبي للكائن: يمكن أيضًا استخدام المستشعر لتحديد الحجم النسبي للكائن الذي تم اكتشافه. يتم الإبلاغ عن الحجم التقريبي للكائن بأنه صغير أو متوسط أو كبير.
- الإبلاغ عن سرعة الكائن: يمكن استخدام المستشعر لحساب السرعة بالأمتار في الثانية والإبلاغ عنها لجسم يقترب من المستشعر، أو يقترب المستشعر من كائن ما.
يحتوي الجزء الخلفي من غلاف المستشعر على خمسة فتحات لتوفير المرونة عند تركيب المستشعر على الروبوت.
يوجد على وجه المستشعر نافذة صغيرة يتم من خلالها إرسال شعاع الليزر ومن ثم استقباله لقياس المسافة.
لكي يعمل مستشعر المسافة مع EXP Brain، يجب توصيل المنفذ الذكي للمستشعر والمنفذ الذكي الخاص بـ EXP Brain بكابل ذكي.
سيعمل المستشعر مع أي من المنافذ الذكية العشرة الموجودة في EXP Brain.
عند توصيل كابل EXP 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 للاستخدام في الفصل الدراسي 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.
نطاق قياس المستشعر هو 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 مع VEXcode EXP لإنشاء برنامج مستخدم لـ EXP Brain للاستفادة من قراءات المستشعر للتحكم في سلوك الروبوت.
يمكن استخدام EXP Brain بالتنسيق مع مشروع المستخدم لتحويل قراءات مستشعر المسافة إلى:
- المسافة إلى جسم مقاسة بالسنتيمتر أو المليمتر أو البوصة.
- سرعة الجسم بالمتر في الثانية.
- حجم الكائن صغير أو متوسط أو كبير.
- تم العثور على الكائن.
إعداد جهاز استشعار المسافة
تحديد مستوى
يعد وضع مستشعر المسافة مهمًا جدًا للحصول على قراءات دقيقة.
تأكد من عدم وجود أي هيكل على الروبوت أمام نافذة المستشعر الصغير 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 الأجهزة على جهاز EXP Brain لرؤية المعلومات التي يبلغ عنها مستشعر المسافة.
من لوحة معلومات المستشعر، تبلغ لوحة معلومات مستشعر المسافة عن مسافة أقرب كائن إما بالبوصات أو بالسنتيمتر.
يمكن تغيير الوحدات عن طريق تحديد زر "اختيار" على جهاز Brain للتبديل بين البوصات والسنتيمتر.
لاستخدام لوحة معلومات المستشعر، اتبع الخطوات الواردة في هذه المقالة.
إضافة مستشعر المسافة كجهاز في VEXcode EXP
عندما يتم استخدام جهاز استشعار مع لغة برمجة، يجب تكوينه ضمن تلك اللغة.
باستخدام VEXcode EXP، يتم إنجاز ذلك باستخدام ميزة "إضافة جهاز" من نافذة "الأجهزة".
لإضافة مستشعر المسافة إلى التكوين، اتبع الخطوات الواردة في هذه المقالة.
الاستخدامات الشائعة لمستشعر المسافة
يستطيع مستشعر المسافة إنتاج عدة قياسات يمكن استخدامها لتغيير سلوك الروبوت. وتشمل هذه الميزات:
كشف كائن
تسمح هذه الميزة للروبوت الخاص بك باكتشاف الجسم عندما يصبح ضمن نطاق مستشعر المسافة. سيقوم مستشعر المسافة بالإبلاغ عن الجسم الذي تم العثور عليه عندما يكون على بعد أقل من 1000 مم تقريبًا.
يتم استخدام نموذج المشروع الموضح على اليسار لتشفير روبوت مزود بمستشعر مسافة مثبت في المقدمة ليدور حتى يكتشف كائنًا ما، مثل المكعب، ثم يتقدم للأمام بمجرد اكتشاف المستشعر للكائن.
المسافة إلى كائن
يوفر هذا قياسًا بين الجزء الأمامي من المستشعر وجسم ما أو حاجز/جدار.
يتم استخدام نموذج المشروع الموضح على اليسار لترميز الروبوت المزود بمستشعر مسافة مثبت في المقدمة ومخلب متصل به. سيقود الروبوت حتى يكتشف وجود جسم على بعد أقل من 75 مم من المستشعر، ثم يغلق المخلب حول الجسم. قد يكون هذا المثال مفيدًا إذا كان من المعروف أن هناك كائنًا أمام الروبوت وتريد أن يتحرك الروبوت للأمام لجمع هذا الكائن.
لتحديد مدى بُعد الجسم عن المستشعر واستخدام هذه المعلمة في المشروع، استخدم لوحة معلومات المستشعر الموجودة في EXP Brain. راجع هذه المقالة للحصول على مزيد من المعلومات حول استخدام لوحة معلومات المستشعر.
تقرير سرعة الكائن
توفر هذه الميزة قياس السرعة بالأمتار في الثانية لجسم يقترب من المستشعر، أو يقترب المستشعر من جسم ما.
من أجل ملاحظة تغير السرعة مع اقتراب جسم ما، يمكن استخدام المثال الموجود على اليسار. في هذا المشروع، ستتم طباعة المعلومات على شاشة الدماغ. سوف يطبع الدماغ عندما يتم اكتشاف جسم ما بواسطة مستشعر المسافة وسرعة هذا الكائن بالمتر/الثانية. لرؤية تلك الأرقام المتغيرة بشكل أكثر دقة، تم ضبط دقة الطباعة على 0.1.
اختبر هذا المشروع عن طريق تقريب المكعب وإبعاده عن المستشعر. عندما يتحرك الجسم و/أو المستشعر بعيدًا عن بعضهما البعض، ستكون قيم السرعة سالبة.
تحديد الحجم النسبي للكائن
تتيح هذه الميزة للروبوت الخاص بك تحديد الكائن على أنه صغير أو متوسط أو كبير اعتمادًا على قراءة المستشعر.
يستخدم هذا المثال الموجود على اليسار كتل [إذا كان الأمر كذلك] و[طباعة] لطباعة الحجم النسبي لكائن ما على الدماغ. ضع أشياء مختلفة أمام المستشعر وانظر إلى القراءات الموجودة على شاشة الدماغ لترى تحديد الحجم في الوقت الفعلي.
لتحديد الحجم النسبي لجسم ما، يستخدم المستشعر معلومات حول كمية الضوء المنعكسة على المستشعر. يجب وضع الأشياء على مسافة تتراوح بين 100 مم و300 مم (حوالي 4-12 بوصة) بعيدًا عن المستشعر للحصول على تمثيل أكثر دقة للحجم.