Der optische EXP-Sensor ist einer der leistungsstarken EXP-Sensoren, die für die vollständige Integration in die EXP-Robotikplattform konzipiert sind.
Beschreibung des Sensors
Der optische EXP-Sensor ist eine Kombination der folgenden Sensoren:
- Umgebungslichtsensor: Meldet die aktuelle Menge an Umgebungslicht, die der Sensor erkennt. Dies können die Helligkeitsstufen eines Raums oder die Helligkeit eines bestimmten Objekts sein.
- Farbsensor: Farbinformationen sind als RGB (Rot, Grün, Blau), Farbton und Sättigung oder Graustufen verfügbar. Die Farberkennung funktioniert am besten, wenn das Objekt näher als 100 Millimeter (mm) ist.
- Näherungssensor: Der Näherungssensor misst reflektierte IR-Energie (Infrarot), die von einer integrierten IR-LED stammt. Daher ändern sich die Werte mit dem Umgebungslicht und dem Reflexionsvermögen des Objekts.
Der optische Sensor enthält außerdem weiße LEDs.
Diese LEDs können ein- und ausgeschaltet oder auf einen bestimmten Prozentsatz der Helligkeit eingestellt werden.
Dies sorgt für eine gleichmäßige Lichtquelle bei der Farberkennung, unabhängig von den Umgebungslichtbedingungen.
Die Rückseite des Sensorgehäuses verfügt über fünf Löcher, um eine flexible Montage des Sensors an einem Roboter zu ermöglichen.
Auf der Vorderseite des Sensors befindet sich ein kleines Fenster, in dem sich die optischen Sensoren befinden.
Damit der optische Sensor mit dem EXP Brain funktioniert, müssen der Smart Port des Sensors und der Smart Port eines EXP Brain über ein Smart Cable verbunden werden.
Der optische Sensor funktioniert mit jedem der 12 Smart Ports am EXP Brain.
Wenn Sie ein EXP Smart Cable an die Anschlüsse anschließen, stellen Sie sicher, dass der Stecker des Kabels vollständig in den Anschluss eingesteckt ist und die Verriegelungslasche des Steckers vollständig eingerastet ist.
So funktioniert der optische Sensor
Der optische EXP-Sensor empfängt Lichtenergie und wandelt die Energie in elektrische Signale um. Die interne Elektronik des Sensors (eine Hardware-Zustandsmaschine) wandelt diese Signale in Ausgangssignale um, die als Eingabe vom EXP Brain empfangen werden.
Wie vorab erwähnt:
- Die Farberkennung des Sensors funktioniert am besten, wenn das Objekt näher als 100 Millimeter (mm) oder etwa 3,9 Zoll ist.
- Der Näherungssensor misst die Intensität des reflektierten lR-Lichts. Dies führt dazu, dass sich die Werte je nach Umgebungslicht und Objektreflexion ändern.
Der optische Sensor muss mit dem VEXcode EXP gekoppelt werden, um ein Benutzerprogramm für das EXP Brain zu erstellen, das die Messwerte des Sensors zur Steuerung des Roboterverhaltens nutzt.
Das EXP Brain kann zusammen mit einem Benutzerprogramm mit dem optischen Sensor verwendet werden, um:
- Schalten Sie die weißen LED-Leuchten des Sensors ein oder aus.
- Stellen Sie den Leistungsprozentsatz der weißen LED-Leuchten ein.
- Erkennen Sie ein Objekt.
- Erkennen Sie eine Farbe.
- Messen Sie die prozentuale Helligkeit des Umgebungslichts.
- Messen Sie den Farbton einer Farbe in Grad.
Aufbau des optischen Sensors
Platzierung
Die Platzierung des optischen Sensors ist sehr wichtig, um genaue Messwerte zu erhalten.
Stellen Sie sicher, dass sich keine Struktur am Roboter vor dem kleinen optischen Sensorfenster auf der Vorderseite des Sensors befindet.
Vor dem Sensor muss ein freier Weg zwischen dem zu messenden Objekt und dem Sensor vorhanden sein.
Lesen optischer Sensorwerte
Es ist hilfreich, den Gerätebildschirm des EXP Brain zu verwenden, um die Informationen anzuzeigen, die der optische Sensor meldet.
- LED: der aktuelle Helligkeitsprozentsatz der LEDs. 0 ist ausgeschaltet und 100 % ist vollständig eingeschaltet.
- BRT: der Prozentsatz der Helligkeit des Umgebungslichts im Raum oder eines Objekts
- PROX: die Nähe eines Objekts als nah oder fern
-
Farbton: ein Farbtonwert zwischen 0 und 359 Grad. Jeder Farbtonwert hat eine Farbtonzuordnung.
Befolgen Sie die Schritte in diesem Artikel, um das Sensor-Dashboard zu verwenden.
Hinzufügen des optischen Sensors als Gerät in VEXcode EXP
Wenn ein Sensor mit einer Programmiersprache verwendet wird, muss er in dieser Sprache konfiguriert werden.
Mit VEXcode EXP wird dies mithilfe der Funktion „Gerät hinzufügen“ im Fenster „Geräte“ erreicht.
Um den optischen Sensor zur Konfiguration hinzuzufügen, befolgen Sie die Schritte in diesem Artikel.
Sobald der optische Sensor zu Ihrem Projekt hinzugefügt wurde, wird ein neuer Satz Sensorblöcke verfügbar.
Weitere Informationen zu den Blöcken aus der Kategorie „Erfassung“, die sich auf den optischen Sensor beziehen, finden Sie in den Hilfeinformationen (Blöcke-Projekt).
Gängige Einsatzgebiete des optischen Sensors
Der optische Sensor kann mehrere Messungen erzeugen, die zur Änderung des Verhaltens des Roboters verwendet werden können. Zu diesen Funktionen gehören:
Ein Objekt erkennen
Mit dieser Funktion kann Ihr Roboter ein Objekt erkennen, wenn es in die Reichweite des optischen Sensors gelangt.
Das links gezeigte Beispielprojekt wird verwendet, um einen Roboter mit einem an der Vorderseite angebrachten optischen Sensor so zu codieren, dass er fährt, bis er ein Objekt erkennt, beispielsweise einen Würfel, und dann anhält, sobald das Objekt vom optischen Sensor erkannt wird.
Erkennen einer Farbe
Mit dieser Funktion kann Ihr Roboter die Farbe eines Objekts erkennen.
Ein Beispiel wäre, einen Roboter mit einem optischen Sensor so zu programmieren, dass er sich dreht, bis er ein Objekt erkennt, beispielsweise einen farbigen Würfel.
Sobald ein Objekt erkannt wird, dreht sich der Roboter 5 Sekunden lang nicht mehr und fährt auf den Würfel zu.
Umgebungslicht messen
Mit dieser Funktion kann Ihr Roboter die Helligkeit des Lichts um ihn herum messen.
Das links gezeigte Beispielprojekt dient dazu, einen Roboter im Kreis zu fahren, wenn das Licht in einem Raum eingeschaltet ist, und den Roboter am Fahren zu hindern, wenn das Licht ausgeschaltet ist.
Messen Sie den Farbtonwert
Mit dieser Funktion kann Ihr Roboter eine Zahl für den Farbton eines Objekts angeben.
Der optische Sensor meldet den entsprechenden Farbtonwert in Grad von 0 bis 359 basierend auf dem Farbrad links.
Dies ermöglicht eine genauere Messung der Farbe im Vergleich zu einer allgemeinen Rot-, Grün- oder Blaubezeichnung.