Použití optického senzoru s VEX V5 – Knihovna VEX

Optický senzor je jedním z výkonných senzorů V5, které jsou navrženy pro úplnou integraci s robotickou platformou V5.

Úhlový pohled na optický senzor V5.

Popis senzoru

Optický senzor je kombinací následujících senzorů:

Senzor okolního světla
Barevný senzor
Senzor přiblížení

Informace o barvách jsou dostupné jako RGB (červená, zelená, modrá), odstín a sytost nebo stupně šedi. Detekce barev funguje nejlépe, když je objekt blíže než 100 milimetrů (mm).

Senzor přiblížení měří odraženou IR (infračervenou) energii pocházející z integrované IR LED. Hodnoty se tak budou měnit s okolním světlem a odrazivostí objektu.

Optický senzor má bílou LED, která pomáhá při detekci barev za špatných světelných podmínek.

Optický senzor V5 je zobrazen s výstupky po stranách a zvýrazněnými a označenými drážkovanými otvory v výstupcích.

Pouzdro tohoto senzoru má dva montážní výstupky se štěrbinovými otvory, které poskytují flexibilitu při montáži senzoru na robota.

Optický senzor V5 je zobrazen se zvýrazněným a označeným oknem pro jeho optické senzory.

Na čelní straně snímače je malé okénko, kde jsou umístěny optické snímače.

Optický senzor V5 je vnořen a namontován do C-kanálového dílu V5 pomocí dvou šroubů a dvou 1/4palcových distančních dílů.

Šířka optického senzoru umožňuje jeho vnoření do kusu C-kanálu.

Poznámka: Pro tento nástavec je třeba použít 1/4 palcový distanční sloupek (275 - 1013) nebo 8 mm plastový distanční vložka (276-2019), aby byl zajištěn volný prostor pro V5 Smart Port.

Optický senzor V5 je zobrazen připojený k V5 Brain pomocí chytrého kabelu.

Aby byl optický senzor funkční s V5 Robot Brain, musí být V5 Smart Port senzoru a Smart Port V5 Robot Brain propojeny pomocí V5 Smart Cable. Optický senzor bude fungovat s kterýmkoli z 21 inteligentních portů na robotickém mozku V5. Při připojování kabelu V5 Smart Cable k portům se ujistěte, že je konektor kabelu zcela zasunut do portu a zajišťovací jazýček konektoru je zcela zajištěn.

Jak funguje optický senzor

Optický senzor přijímá světelnou energii a převádí ji na elektrické signály. Vnitřní elektronika snímače (hardwarový stavový stroj) převádí tyto signály na výstupní signály, které přijímá jako vstup V5 Brain.

Jak bylo již dříve zmíněno:

Detekce barev snímačem funguje nejlépe, když je objekt blíže než 100 milimetrů (mm) nebo přibližně 3,9 palce.
Senzor přiblížení měří intenzitu odraženého lR světla. To způsobí, že se hodnoty změní s okolním světlem a odrazivostí objektu.

Optický senzor musí být spárován s programovacím jazykem, jako je VEXcode V5 nebo VEXcode Pro V5 aby se vytvořil uživatelský program pro robotický mozek V5, který bude využívat naměřené hodnoty senzoru k řízení chování robota.

V5 Brain ve shodě s uživatelským programem lze použít s optickým senzorem k:

Zapněte nebo vypněte bílé LED světlo senzoru.
Nastavte procento výkonu bílého LED světla.
Detekce objektu.
Zjistěte barvu.
Změřte procento jasu okolního světla.
Změřte odstín barvy ve stupních.

Nastavení optického senzoru

Umístění.

Optický senzor V5 je zobrazen umístěný na přední straně ramene robota V5. Před senzorem je červená koule s tečkovanou čarou směřující k ní, což značí, že senzor lze použít k nalezení barvy objektů.

Umístění optického senzoru je velmi důležité pro získání přesných hodnot. Ujistěte se, že před malým okénkem optického senzoru na přední straně senzoru není žádná konstrukce na robotu. Mezi měřeným objektem a senzorem musí být před senzorem volná cesta.

Čtení hodnot optického senzoru.

Je užitečné použít obrazovku Informace o zařízení na V5 Robot Brain, abyste viděli informace, které optický senzor vrací. To lze provést pomocí senzoru připojeného k mozku pomocí následujících kroků:

Obrazovka Brain se zobrazí v nabídce Domů se zvýrazněnou možností Zařízení.

Odstraňte V5 Brain Magnetic Screen Protector, zapněte Brain a klepněte na ikonu Zařízení.

Obrazovka Brain se zobrazuje v nabídce Informace o zařízení, která obsahuje seznam všech chytrých portů a připojených zařízení Brain. Ikona optického senzoru v nabídce Informace o zařízení je zvýrazněna, což znamená, že výběrem položek lze otevřít jejich informační nabídky.

Dotkněte se ikony Optický senzor na obrazovce Informace o zařízení.

Obrazovka Brain se zobrazuje v nabídce Optický senzor, která obsahuje data senzoru. Menu je v režimu Barevný režim a zobrazuje data o jasu, vzdálenosti a odstínu objektu. V nabídce je také diagram, který znázorňuje odstín jako pozici na barevném kruhu. Na tomto snímku obrazovky je jas objektu 0,01, vzdálenost je blízko, odstín je 97 a jas LED diody je nastaven na 50 %.

Barevný režim. Umístěte předmět před optický senzor. Na displeji se zobrazí jas, který senzor detekuje, blízkost objektu a číslo odstínu barvy objektu. Dotykem na část jasu LED na obrazovce se změní jas LED.

Poznámka: Ujistěte se, že V5 Robot Brain má nejnovější verzi firmwaru.

Přidání optického senzoru jako zařízení do VEXcode V5

Kdykoli se senzor používá s programovacím jazykem, musí být v tomto jazyce nakonfigurován. S VEXcode V5 a VEXcode Pro V5je toho dosaženo pomocí funkce 'Přidat zařízení'. Abychom to uvedli jako příklad, následující kroky přidají optický senzor jako zařízení v rámci VEXcode V5.

Panel nástrojů VEXcode V5 se zvýrazněnou ikonou Zařízení mezi ikonami Prohlížeče kódu a Konzole pro tisk.

Vyberte ikonu Zařízení.

Nabídka Zařízení VEXcode V5 se zvýrazněným tlačítkem Přidat zařízení.

Vyberte možnost Přidat zařízení.

Nabídka Zařízení VEXcode V5 po výběru tlačítka Přidat zařízení. Možnost Optické je zvýrazněna.

Vyberte „OPTICAL“.

Nabídka Zařízení VEXcode V5 se zobrazenou nabídkou Smart Port. První chytrý port je zvýrazněn.

Vyberte Smart Port, do kterého je zapojen optický senzor na V5 Robot Brain.

Nabídka Zařízení VEXcode V5 po nastavení možnosti Inteligentní port nového optického senzoru na hodnotu 1. Název zařízení je nahoře zvýrazněn, což znamená, že jej lze změnit. Níže je zvýrazněno tlačítko Hotovo.

Jakmile je port vybrán, vyberte 'HOTOVO'.

Poznámka: Existuje možnost změnit název optického senzoru v textovém okně z Optical1 na jiný název.

VEXcode V5 se zobrazeným Toolboxem bloků. Kategorie bloků Optické snímání je nyní k dispozici.

Jakmile bude optický senzor přidán do vašeho uživatelského programu, bude k dispozici nová sada senzorových příkazů.

Další informace o příkazech z kategorie 'Snímání' týkající se optického senzoru naleznete v nápovědě (Blocks project nebo Python project).

Běžná použití optického senzoru

Optický senzor může produkovat několik měření, která lze použít ke změně chování robota.

Tyto funkce lze použít buď s:

Možnost „Informace o zařízení“ na V5 Robot Brain.
Pomocí vzorového projektu 'Detecting Objects (Optical)' nalezeného ve volbě 'Otevřít příklady' v nabídce Soubor VEXcode V5.
Psaní vlastního uživatelského programu pomocí jednoho z programů VEXcode.

Panel nástrojů VEXcode V5 s otevřenou nabídkou Soubor a zvýrazněnou možností Otevřít příklady. Otevřít příklady je pátá možnost v nabídce, pod možnostmi Nový blokový projekt, Nový textový projekt, Otevřít a Otevřít nedávné. Vedle snímku obrazovky je zobrazena miniatura ukázkového projektu Detekce objektů (optická).

Mezi tyto funkce patří:

Detekce objektu. Tato funkce umožňuje vašemu robotovi detekovat objekt, když se dostane do dosahu optického senzoru. Zábavnou výzvou ve třídě by bylo umístit před senzor předměty s různou odrazivostí, jako je blok černé pěnové pryže nebo lesklá kulička z hliníkové fólie, abyste zjistili, zda má povrch předmětu nějaký vliv na jeho detekci.

Optický senzor V5 je zobrazen namontovaný na rameni robota V5. Před senzor se postupně umisťuje řada různých vzorků barev.

Detekce barvy. Tato funkce umožňuje vašemu robotovi identifikovat barvu předmětu. Zábavnou aktivitou ve třídě by bylo získat nějaké vzorky barev z železářství v různých barvách (červená, zelená, modrá, žlutá, oranžová, fialová, azurová) a zjistit, zda odstín barvy ovlivňuje její detekci.

Změřte procento jasu okolního světla. Tato funkce umožňuje vašemu robotu měřit jas světla kolem něj. Zábavnou aktivitou ve třídě je použití této funkce k měření množství světla v místnosti se zapnutými a vypnutými světly ve třídě. Poté vytvořte vlastní uživatelský program, takže když se rozsvítí světla v místnosti, váš robot jede v kruhu a když jsou světla zhasnutá, váš robot se zastaví.

Barevné kolo demonstrující, jak 360stupňový kruh koreluje s hodnotou odstínu. Červená barva má stupeň 0, zelená má stupeň 120 a modrá má stupeň 240.

Změřte odstín barvy ve stupních. Tato funkce umožňuje vašemu robotovi poskytnout číslo pro odstín barvy předmětu. Optický snímač hlásí odpovídající hodnotu odstínu ve stupních od 0 do 359 na základě barevného kruhu níže. To poskytuje přesnější měření barvy ve srovnání se zobecněným červeným, zeleným nebo modrým označením. Zábavnou aktivitou ve třídě by bylo změřit odstín různých předmětů v místnosti a zjistit, který student najde předmět s nejvyšším číslem odstínu.

Použití optického senzoru na soutěžním robotu

Optický senzor poskytne konkurenčním robotům vynikající konkurenční výhodu. Schopnost detekovat objekty a jejich barvu poskytne velké množství informací při navrhování autonomních rutin.

Přítomnost objektu a odstín barvy poskytne užitečné informace při detekci herních figurek a/nebo cílů.

Optický senzor V5 je zobrazen namontovaný na rameni robota V5. Před senzorem se zobrazí červený míč, což značí, že optický senzor by mohl být použit k detekci barevného herního objektu v soutěži.

Například v 2020–2021 VEX Robotics Competition Game, Change Up, by mohl být optický senzor nakloněn tak, aby snímal podlahu před sáním vašeho robota. Jakmile je detekován jeden z barevných míčků vaší aliance, může to automaticky zapnout příjem robota a míč zvednout.

Bez ohledu na to, pro jakou aplikaci se optický senzor VEX používá, není pochyb o tom, že bude vítaným doplňkem pro týmy. Funkce hodnot senzoru je otevřená fantazii uživatele.

Optický senzor je k dispozici na webových stránkách VEX.