Verwendung des V5 3-Draht-Stoßschalters v2 und Endschalters

Beschreibung

So funktioniert der Bumper Switch v2

An den Stoßstangenschalter sind drei Drähte angeschlossen: ein schwarzer Draht – der Erdungsdraht, ein roter Draht – nicht angeschlossen, und ein weißer Draht – der Signaldraht. Wenn der Schalter gedrückt wird, werden das weiße Kabel und das schwarze Kabel verbunden und geben ein aktives digitales Low-Signal (0) an das Gehirn zurück. Wenn der Stoßfänger am Schalter nicht gedrückt wird, sind das schwarze Kabel und das weiße Kabel nicht mehr verbunden und der Stromkreis ist offen. Dadurch wird ein digitales High-Signal (1) an das Gehirn zurückgegeben. Dies wird als digitaler Zustand bezeichnet, d. h. der Zustand ist hoch (1) oder niedrig (0).

Der Bumper Switch muss mit einer Programmiersprache wieVEXcode V5oder VEXcode Pro V5 gekoppelt werden, um ein Benutzerprogramm zu erstellen, damit das Gehirn diesen zurückgegebenen Zustand als Ereignis oder als Sensor für eine Art Rückkopplungssteuerung verwenden kann.

Der Stoßfängerschalter ist federbelastet, sodass sich der Stoßfänger in seine ursprüngliche Position zurückbewegt, wenn die Kraft, die ihn hineindrückt, wegfällt.

Designmerkmale des Bumper Switch v2

Häufige Verwendungszwecke des Stoßfängerschalters:

Ein Bumper-Schalter wird typischerweise für drei verschiedene Anwendungen verwendet: für Benutzereingaben, zum Erkennen der Position einer Roboterstruktur oder zum Erkennen eines physischen Objekts.

Benutzereingabe:Einige Beispiele für Benutzereingaben sind:

• Durch Drücken eines Stoßstangenschalters könnte ein Förderbandsystem (das ein Fabriksortiersystem simuliert) gestartet werden, 5 Sekunden lang zu laufen und dann anzuhalten. Dies ist ein Beispiel für ein Ereignis. Der Schalter wird gedrückt, um eine Aktion zu starten.
• Ein Bumper Switch könnte als Kippschalter dienen. Ein Beispiel hierfür wäre das Drücken des Stoßfängerschalters, um eine LED einzuschalten, und die LED bleibt an, nachdem der Schalter losgelassen wird. Wenn der Schalter dann das nächste Mal gedrückt wird, schaltet sich die LED aus und bleibt aus, nachdem der Stoßfänger losgelassen wurde. Ein Umschalten erfordert zusätzliche Programmierung, da das Programm den Status der Aktion verfolgen muss. Ist die aktuelle Aktion aktiviert oder deaktiviert?
• Ein Stoßschalter könnte als Not-Aus-Taste verwendet werden und wenn die Taste gedrückt wird, stoppt der Roboter die Ausführung seines Programms.

Erkennung der Position einer Roboterstruktur:Bei der Erkennung der Position einer Roboterstruktur wird der Stoßschalter fast immer als Rückkopplungsregelkreis verwendet. Das Programm erkennt kontinuierlich, ob der Stoßstangenschalter gedrückt wird oder nicht. Das klassische Beispiel hierfür wäre der Arm eines Roboters. Wenn sich der Arm nach unten bewegt und den Stoßfängerschalter drückt, signalisiert der Schalter dem/den Motor(en) des Arms, die Abwärtsbewegung des Arms zu stoppen.

Erkennen eines physischen Objekts:Auch in diesem Fall wird der Stoßfängerschalter normalerweise als Feedback-Steuerung verwendet. Wenn der Roboter beispielsweise den Stoßfängerschalter drückt, indem er ihn gegen eine Wand fährt, wird der Roboter so programmiert, dass er rückwärts fährt, wendet und dann wieder vorwärts fährt. Dies ist die Art von Aktion, die ein Roboterstaubsauger verwendet.

Unterhaltsames Spiel:Eine unterhaltsame Verwendung des Bumper Switch als Umschalter ist eine Partie Robot Freeze Tag. Dieses Spiel findet zwischen zwei Roboterteams statt. Wenn während des Spiels der Stoßfängerschalter von einem Gegner gedrückt wird, „friert“ er den Antriebsstrang des Roboters ein, bis ein Teamkollege den Schalter erneut drückt und den Antriebsstrang wieder aktiviert. Das Spiel ist beendet, wenn alle Teamkollegen eines Teams eingefroren sind.

Verwendung des Stoßfängerschalters bei einem Wettkampfroboter:

Ein Stoßstangenschalter ist ein sehr zuverlässiger Sensor für den Einsatz im Wettkampf, da er auf physischem Kontakt basiert, im Gegensatz zu Näherungssensoren, die Licht, Infrarotlicht oder Ton verwenden, der verzerrt sein könnte. Allerdings sind auch Stoßfängerschalter durch diese Erkennungsmethode eingeschränkt.

Wenn beispielsweise im Spiel „Tower Takeover“ aus dem Jahr 2019–2020 ein Bumper-Schalter zum Erkennen eines Würfelstapels verwendet wurde, konnte der Stapel bei der Erkennung umgeworfen werden, und der Bumper-Schalter konnte die Farbe des Würfels mit Sicherheit nicht identifizieren Würfel.

Einige Beispiele für den Einsatz von Stoßstangenschaltern in einem Wettbewerb sind:

Programmfunktionsauswahl:Das V5-Gehirn kann mit seiner Fähigkeit, 8 verschiedene Programme zu speichern, viele programmierte Routinen bereitstellen. Diese Programme können vor Spielbeginn über den Brain-Touchscreen ausgewählt werden. Allerdings könnte ein Stoßstangenschalter verwendet werden, um Funktionen innerhalb eines Programms auszuwählen oder Variablen im letzten Moment anzupassen, bevor der Roboter auf das Feld gebracht wird, ohne dass der Schutzschild des Touchscreens entfernt werden muss.

Ausfallsicherer Sensor:Die V5 Smart Motors verfügen über hervorragende integrierte Sensoren zur Steuerung der Aktionen des Antriebsstrangs und der Manipulatoren des Roboters. Wenn jedoch eine Roboterstruktur, beispielsweise ein Arm, in das Gehirn des Roboters krachen könnte, könnte ein gut platzierter Stoßstangenschalter als Notstopp eine Katastrophe verhindern, falls ein anderer Sensor ausfällt.

Erkennung von Spielfiguren und Feldelementen:Bumper Switches können für viele verschiedene Anwendungen während des Spiels verwendet werden. Beispielsweise könnte ein Stoßfängerschalter verwendet werden, um Spielsteine ​​in ein Tor zu werfen, wenn der Stoßfängerschalter mit dem Tor in Kontakt kommt.

Zwei weitere Beispiele sind: Eine Klaue könnte eine Spielfigur automatisch greifen, wenn diese auf einen Stoßfängerschalter drückt, und ein Förderband könnte erkennen, ob es voller Spielsteine ​​ist, wenn die oberste Spielfigur auf einen Stoßfängerschalter drückt.

Feldnavigation:Stoßstangenschalter können am Roboterchassis angebracht werden, um zu erkennen, wenn der Roboter mit einer Begrenzungswand oder einem Hindernis in Kontakt kommt. Es können zwei Stoßstangenschalter angebracht werden, jeweils einer an jedem Ende einer Seite des Roboterchassis. Mithilfe der beiden Schalter kann sich der Roboter an der Begrenzungswand ausrichten, indem er anhält, wenn beide Schalter gedrückt werden. Diese Aktion könnte vom Roboter mitten in einer autonomen Routine genutzt werden, um seine Position neu zu kalibrieren, bevor er mit dem nächsten Schritt der Routine beginnt.

Endschalter

Neben dem Bumper Switch v2 umfasst die Produktlinie von VEX Electronics einen weiteren Typ von Berührungssensoren, den Limit Switch. Der Endschalter-Setup für das V5 Brain ist genau derselbe und funktioniert fast auf die gleiche Weise wie der Bumper-Schalter. Der Endschalter kann in fast allen oben genannten Anwendungen auch den Stoßschalter ersetzen.