Der IQ Distance Sensor (2. Generation) ist einer der leistungsstarken IQ-Sensoren, die für die vollständige Integration mit der IQ-Robotik-Plattform entwickelt wurden. Dieser Sensor verwendet einen Puls von klassenzimmersicherem Laserlicht, um den Abstand von der Vorderseite des Sensors zu einem Objekt zu messen.
Beschreibung des Sensors
Der IQ-Abstandssensor (2. Generation) verfügt über die folgenden Funktionen:
- Messabstand: Der Sensor verwendet einen klassenzimmersicheren Laserlichtimpuls, um den Abstand von der Vorderseite des Sensors zu messen zu einem Objekt. Der Abstand wird auf dem Sensor-Dashboard des Brain in Zoll oder Zentimetern und in VEXcode IQ in Zoll oder Millimetern angegeben.
- Objekt erkennen: Der Sensor kann auch zur Erkennung der Nähe eines Objekts verwendet werden.
- Bestimmen Sie die relative Größe eines Objekts: Der Sensor kann auch verwendet werden, um die relative Größe eines erkannten Objekts zu bestimmen. Die ungefähre Größe eines Objekts wird als klein, mittel oder groß angegeben.
- Objektgeschwindigkeit melden: Der Sensor kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde für ein sich dem Objekt näherndes Objekt zu berechnen und zu melden Sensor oder der Sensor nähert sich einem Objekt.
Die Rückseite des Sensorgehäuses hat fünf Löcher, um Flexibilität bei der Montage des Sensors an einem Roboter zu bieten.
Auf der Vorderseite des Sensors befindet sich ein kleines Fenster, in dem der Laserstrahl ausgesendet und dann empfangen wird, um die Entfernung zu messen.
Damit der Distanzsensor (2. Generation) mit dem IQ Brain funktioniert, müssen der Smart Port des Sensors und der Smart Port eines IQ Brain mit einem Smart Cable verbunden werden.
Der Sensor funktioniert mit jedem der 12 Smart Ports am IQ Brain.
Achten Sie beim Anschließen eines IQ Smart Cable an die Ports darauf, dass der Stecker des Kabels vollständig in den Port eingesteckt ist und der Stecker Verriegelungslasche ist vollständig eingerastet.
So funktioniert der Distanzsensor (2. Generation)
Der IQ-Abstandssensor (2. Generation) sendet einen klassenzimmersicheren Laserlichtimpuls aus und misst die Zeit, die der Impuls benötigt, um reflektiert zu werden. Dies ermöglicht eine Entfernungsberechnung.
Der Laser der Klasse 1 des Sensors ähnelt den Lasern, die in modernen Mobiltelefonen zur Kopferkennung verwendet werden. Der Laser ermöglicht dem Sensor ein sehr schmales Sichtfeld, sodass die Erkennung immer direkt vor dem Sensor erfolgt.
Der Messbereich des Sensors beträgt 20 Millimeter (mm) bis 2.000 Millimeter (mm) (0,79 Zoll bis 78,74 Zoll). Unterhalb von 200 Millimetern (mm) beträgt die Genauigkeit etwa +/‐15 Millimeter (mm); über 200 Millimeter (mm) beträgt die Genauigkeit etwa 5 %.
Der Distanzsensor (2. Generation) muss mit VEXcode IQ gekoppelt werden, um ein Benutzerprogramm für das IQ Brain zu erstellen, das die Messwerte des Sensors zur Steuerung des Roboterverhaltens nutzt.
Das IQ Brain kann in Zusammenarbeit mit einem Benutzerprojekt verwendet werden, um die Messwerte des Distanzsensors (2. Generation) umzuwandeln in:
- Abstand zu einem Objekt, gemessen in Zentimetern, Millimetern oder Zoll.
- Objektgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde.
- Die Objektgröße ist klein, mittel oder groß.
- Objekt gefunden.
Einrichtung des Distanzsensors (2. Gen)
Platzierung
Die Platzierung des Distanzsensors (2. Generation) ist sehr wichtig, um genaue Messwerte zu erhalten.
Stellen Sie sicher, dass sich keine Struktur des Roboters vor dem kleinen Sensorfenster auf der Vorderseite des Sensors befindet.
Zwischen jedem zu messenden Objekt und dem Sensor muss ein freier Weg vor dem Sensor bestehen.
Lesen von Distanzsensor-Werten (2. Generation)
Es ist hilfreich, den Bildschirm „Geräte“ auf dem IQ Brain zu verwenden, um die Informationen anzuzeigen, die der Distanzsensor (2. Generation) meldet.
Im Sensor-Dashboard meldet das Distanzsensor-Dashboard (2. Generation) die Entfernung des nächstgelegenen Objekts entweder in Zoll oder Zentimeter.
Die Einheiten können geändert werden, indem Sie die Check-Schaltfläche auf dem Gehirn auswählen, um zwischen Zoll und Zentimeter umzuschalten.
Um das Sensor-Dashboard zu verwenden, befolgen Sie die Schritte in diesem Artikel.
Hinzufügen des Distanzsensors (2. Generation) als Gerät in VEXcode IQ
Wenn ein Sensor mit einer Programmiersprache verwendet wird, muss er in dieser Sprache konfiguriert werden.
Bei VEXcode IQ wird dies über die Funktion „Gerät hinzufügen“ im Fenster „Geräte“ erreicht.
So fügen Sie den Distanzsensor (2. Generation) zum befolgen Sie die Schritte in diesem Artikel.
Sobald der Distanzsensor (2. Generation) zu Ihrem Projekt hinzugefügt wurde, steht ein neuer Satz Sensorblöcke zur Verfügung.
Weitere Informationen zu den Blöcken aus der Kategorie "Sensorik" in Bezug auf den Distanzsensor (2. Generation) finden Sie im Hilfeinformationen (Blockiert Projekt oder C++-Projekt).
Allgemeine Verwendungen des Distanzsensors (2. Generation)
Der Distanzsensor (2. Generation) kann mehrere Messungen erzeugen, die zur Änderung des Verhaltens des Roboters verwendet werden können. Zu diesen Funktionen gehören:
Ein Objekt erkennen
Diese Funktion ermöglicht es Ihrem Roboter, ein Objekt zu erkennen, wenn es in die Reichweite des Distanzsensors (2. Generation) gelangt. Der Distanzsensor (2. Generation) meldet ein gefundenes Objekt, wenn es weniger als 1000 mm entfernt ist.
Das links gezeigte Beispielprojekt wird verwendet, um einen Roboter mit einem Distanzsensor (2 nach vorne drehen, bis es ein Objekt erkennt, z. B. einen Würfel, und dann vorwärts fahren, sobald das Objekt vom Sensor erkannt wird.
Entfernung zu einem Objekt
Dies ermöglicht eine Messung zwischen der Vorderseite des Sensors und einem Objekt oder einer Barriere/Wand.
Das links abgebildete Beispielprojekt dient der Codierung eines Roboters mit einem frontseitig montierten Distanzsensor (2. Generation) und einer angebrachten Klaue. Der Roboter fährt, bis er erkennt, dass ein Objekt weniger als 75 mm vom Sensor entfernt ist, und schließen Sie dann die Klaue um das Objekt. Dieses Beispiel wäre hilfreich, wenn bekannt ist, dass sich ein Objekt vor dem Roboter befindet und Sie möchten, dass der Roboter vorwärts fährt, um dieses Objekt einzusammeln.
Um zu bestimmen, wie weit ein Objekt vom Sensor entfernt ist, und diesen Parameter im Projekt zu verwenden, verwenden Sie das Sensor-Dashboard auf dem IQ (2. Generation) Brain. Weitere Informationen zur Verwendung des Sensor-Dashboards finden Sie in diesem Artikel.
Objektgeschwindigkeit melden
Diese Funktion liefert eine Messung der Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde für ein Objekt, das sich dem Sensor nähert, oder wenn sich der Sensor einem Objekt nähert.
Um die Geschwindigkeitsänderung bei einem sich nähernden Objekt zu beobachten, kann das Beispiel links verwendet werden. In diesem Projekt werden Informationen auf den Bildschirm des Gehirns gedruckt. Das Gehirn druckt, wenn ein Objekt vom Distanzsensor (2. Generation) erkannt wird, und gibt die Geschwindigkeit dieses Objekts in Metern/Sekunde an. Um diese sich ändernden Zahlen genauer zu sehen, wird die Druckgenauigkeit auf 0,1 eingestellt.
Testen Sie dieses Projekt, indem Sie einen Würfel näher und weiter vom Sensor entfernen. Wenn sich Objekt und/oder Sensor voneinander entfernen, sind die Geschwindigkeitswerte negativ.
Bestimmen Sie die relative Größe des Objekts
Diese Funktion ermöglicht es Ihrem Roboter, ein Objekt je nach Messwert des Sensors als klein, mittel oder groß zu identifizieren.
Dieses Beispiel links verwendet [If then else] und [Print] Blöcke, um die relative Größe eines Objekts auf dem Gehirn zu drucken. Platzieren Sie verschiedene Objekte vor dem Sensor und sehen Sie sich die Messwerte auf dem Bildschirm des Gehirns an, um die Größenidentifikation in Echtzeit zu sehen.
Um die relative Größe eines Objekts zu bestimmen, verwendet der Sensor Informationen über die Lichtmenge, die am Sensor zurückreflektiert wird. Objekte sollten zwischen 100 mm und 300 mm (ca. 4-12 Zoll) vom Sensor entfernt platziert werden, um eine möglichst genaue Darstellung der Größe zu erhalten.
Verwendung des Distanzsensors (2. Generation) an einem Wettbewerbsroboter
Der Distanzsensor (2. Generation) wird Wettbewerbsrobotern einen überlegenen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Die Fähigkeit, den Abstand zur Begrenzungswand zu erkennen und die Geschwindigkeit eines Roboters zu messen, wird bei der Gestaltung autonomer Routinen viele Informationen liefern. Die Objekterkennung und die Bestimmung der relativen Größe des Objekts liefern hilfreiche Informationen bei der Erkennung von Spielfiguren und/oder Zielen.
In der VEX IQ Challenge 2021-2022, Pitching In, könnte beispielsweise ein Distanzsensor (2. Generation) auf der Rückseite Ihres Roboters montiert werden, um Wände beim Rückwärtsfahren zu erkennen.
Dies kann dazu beitragen, Bewegungen zu automatisieren, insbesondere wenn ein Ball in den Einlass geholt wird, rückwärts fährt und dann zum Abschuss gedreht wird den Ball ins Tor.
Egal für welche Anwendung der VEX IQ Distanzsensor (2. Generation) verwendet wird, es besteht kein Zweifel eine willkommene Ergänzung für Teams sein.
Die Funktion der Sensorwerte ist der Fantasie des Benutzers offen.