Χρήση του αισθητήρα χρώματος VEX IQ (1ης γενιάς) – Βάση γνώσεων

Ο αισθητήρας χρώματος χρησιμοποιεί το ανακλώμενο φως για να ανιχνεύσει το χρώμα, την τιμή απόχρωσης, την τιμή κλίμακας του γκρι, τη φωτεινότητα και την εγγύτητα ενός αντικειμένου.

Αισθητήρας χρώματος VEX IQ (1ης γενιάς).

Ο αισθητήρας χρώματος VEX IQ περιλαμβάνεται στο κιτ VEX IQ Super και μπορεί επίσης να αγοραστεί εδώ.

Χρησιμοποιώντας ένα ρομπότ VEX IQ 2ης γενιάς; Δείτε μια επισκόπηση των αισθητήρων 2ης γενιάς εδώ, καθώς και πληροφορίες σχετικά με τον Οπτικό Αισθητήρα, την έκδοση 2ης γενιάς του Αισθητήρα Χρώματος.

Περιγραφή του αισθητήρα χρώματος

Ο αισθητήρας χρώματος VEX IQ διαθέτει πολλαπλές λειτουργίες, οι οποίες του επιτρέπουν να καταγράφει διαφορετικούς τύπους πληροφοριών από το περιβάλλον του. Οι πληροφορίες που συλλέγει επηρεάζονται από τις συνθήκες φωτισμού του περιβάλλοντός του, καθώς και από την απόσταση μεταξύ του αισθητήρα και του αντικειμένου ή της επιφάνειας που διαβάζει.

Τροχός χρωμάτων που δείχνει πώς ο κύκλος 360 μοιρών συσχετίζεται με μια τιμή απόχρωσης. Το κόκκινο χρώμα βρίσκεται σε βαθμό 0, το πράσινο χρώμα βρίσκεται σε βαθμό 120 και το μπλε χρώμα βρίσκεται σε βαθμό 240.

Πώς λειτουργεί ο αισθητήρας χρώματος

Ο αισθητήρας χρώματος μπορεί να ανιχνεύσει τόσο το χρώμα όσο και την εγγύτητα.

Ανίχνευση χρωμάτων

VEXcode IQ Φωτεινότητα του μπλοκ που διαβάζει τη φωτεινότητα του Color3 σε %.

Διάγραμμα ενός αισθητήρα χρώματος που ανιχνεύει μια φωτεινή επιφάνεια και αναφέρει τιμή 80% και, στη συνέχεια, ανιχνεύει μια σκοτεινή επιφάνεια και αναφέρει τιμή 20%.

Όταν βρίσκεται σε λειτουργία φωτεινότητας, ο Αισθητήρας Χρώματος χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της έντασης όλου του φωτός στο περιβάλλον του ρομπότ. Όσο περισσότερο φως φτάνει στον Αισθητήρα Χρώματος ενώ είναι ενεργός, τόσο υψηλότερη είναι η ποσοστιαία τιμή που αποστέλλεται στον Εγκέφαλο του ρομπότ.

VEXcode IQ Ορίστε το μπλοκ φωτός του αισθητήρα χρώματος που διαβάζει. Ορίστε το φως Color3 στο 50%.

Αισθητήρας χρώματος που απεικονίζεται συνδεδεμένος σε ένα ρομπότ σε σκοτεινό περιβάλλον. Η λάμπα του αισθητήρα χρώματος είναι αναμμένη για να φωτίσει το περιβάλλον του.

Εάν το ποσοστό φωτεινότητας που ανιχνεύεται είναι χαμηλό ή αναξιόπιστο, η λάμπα του αισθητήρα χρώματος μπορεί να ενεργοποιηθεί ή το ποσοστό φωτεινότητας της λάμπας μπορεί να αυξηθεί χρησιμοποιώντας την ακόλουθη ρύθμιση φωτισμού για αποκλεισμό:

Τρία μπλοκ αισθητήρα χρώματος VEXcode IQ. Το πρώτο είναι το Χρώμα του μπλοκ που διαβάζει το όνομα χρώματος Color3. Το δεύτερο είναι ένα μπλοκ Απόχρωσης που διαβάζει την απόχρωση Color3 σε μοίρες. Το τρίτο είναι ένα μπλοκ ανίχνευσης χρώματος που διαβάζει Color3 detects none?

Ο Αισθητήρας Χρώματος μπορεί να αναφέρει το χρώμα που βλέπει είτε ως τιμή χρώματος είτε ως τιμή απόχρωσης.

Το VEXcode IQ Color ανιχνεύει μπλοκ που διαβάζει. Το Color3 δεν ανιχνεύει κανένα; Ανοίγει το αναπτυσσόμενο μενού Χρώμα του μπλοκ για να εμφανιστεί μια λίστα χρωμάτων που θα ανιχνεύσει. Η λίστα αναφέρει πορτοκαλί, μοβ, κόκκινο βιολετί, βιολετί, μπλε βιολετί, μπλε πράσινο, κίτρινο πράσινο, κίτρινο πορτοκαλί και κόκκινο πορτοκαλί.

Τιμές χρώματος.Υπάρχουν 14 χρώματα που μπορεί να ανιχνεύσει ο αισθητήρας χρώματος. Τα χρώματα που λείπουν από την εικόνα του μπλοκ είναι κόκκινο, πράσινο, μπλε, λευκό και κίτρινο.

Διάγραμμα τιμών απόχρωσης που δείχνει πώς οι 360 μοίρες συσχετίζονται με μια τιμή απόχρωσης. Το κόκκινο χρώμα βρίσκεται σε βαθμό 0, το πράσινο χρώμα βρίσκεται σε βαθμό 120 και το μπλε χρώμα βρίσκεται σε βαθμό 240.

Τιμές απόχρωσης.Οι τιμές απόχρωσης είναι σαν τις τιμές χρώματος αλλά είναι αριθμητικές. Η τιμή απόχρωσης κυμαίνεται από 0 έως 360, όπως και οι μοίρες. Οι τιμές χρώματος που αναφέρονται παραπάνω έχουν τα δικά τους ισοδύναμα εύρη τιμών απόχρωσης.

Είναι σημαντικό κατά την ανίχνευση χρωμάτων και αποχρώσεων ο Αισθητήρας Χρώματος να διαθέτει την κατάλληλη ποσότητα φωτός για να το κάνει αυτό. Φροντίστε να δοκιμάσετε, επίσης γνωστή ως βαθμονόμηση, τον Αισθητήρα Χρώματος σας σε διαφορετικά επίπεδα φωτός και με τη λάμπα ρυθμισμένη σε διαφορετικά επίπεδα, για να προσδιορίσετε ποια είναι η πιο αξιόπιστη ρύθμιση για τον Αισθητήρα Χρώματος του ρομπότ σας.

Ανίχνευση εγγύτητας

Ο αισθητήρας χρώματος περιλαμβάνει έναν αισθητήρα-πομπό υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ο υπέρυθρος πομπός εκπέμπει ένα αόρατο φως και στη συνέχεια ανιχνεύει την αντανάκλασή του. Εάν το μεγαλύτερο μέρος του υπέρυθρου φωτός αναπηδήσει πίσω προς τον αισθητήρα, ενημερώνει τον εγκέφαλο του ρομπότ ότι ένα αντικείμενο είναι κοντά.

VEXcode IQ Βρήκατε ένα μπλοκ αντικειμένων που αναφέρει ότι το Color3 είναι κοντά στο αντικείμενο;

Κοινές χρήσεις του αισθητήρα χρώματος

Οι αισθητήρες χρώματος χρησιμοποιούνται σε πολλές τεχνολογικές εφαρμογές όπου είναι σημαντικό να υπάρχουν συγκεκριμένα χρώματα σε οθόνες ή προϊόντα.

Μερικές συνήθεις χρήσεις στην καθημερινή ζωή περιλαμβάνουν:

Τα εργαλεία βαθμονόμησης χρωμάτων ελέγχουν εάν μια ψηφιακή οθόνη εμφανίζει ακριβή χρώματα και, στη συνέχεια, προσαρμόζουν τις ρυθμίσεις οθόνης όπως απαιτείται. Είναι σημαντικό για τους γραφίστες και κάθε σχεδιαστή που εργάζεται με χρώμα σε ψηφιακή οθόνη να μπορεί να βλέπει ακριβώς το σωστό χρώμα που εμφανίζεται. Όταν τα χρώματα δεν είναι ακριβή, προκύπτουν παρεξηγήσεις και σπατάλη πόρων.
Οι φωτογραφικές μηχανές και οι βιντεοκάμερες χρησιμοποιούν αισθητήρες χρώματος για να προσαρμόζουν τις ρυθμίσεις με βάση τις συνθήκες φωτισμού στις οποίες βρίσκονται, προκειμένου να βελτιώσουν τις φωτογραφίες και τα βίντεό τους μεγιστοποιώντας τα επίπεδα φωτός και ενισχύοντας τα κατά τα άλλα θαμπά χρώματα. Αυτοί οι αισθητήρες επιτρέπουν επίσης σε έναν φωτογράφο να εστιάζει σε συγκεκριμένα χρώματα στις φωτογραφίες του.
Οι αισθητήρες χρώματος χρησιμοποιούνται μερικές φορές στην κατασκευή, για να ελέγχουν γρήγορα εάν ένα προϊόν έχει το σωστό χρώμα πριν αποσταλεί σε έναν πελάτη. Για παράδειγμα, τα φρούτα και τα λαχανικά που αλλάζουν χρώμα όταν είναι ώριμα ή έτοιμα για κατανάλωση μπορούν να σαρωθούν για να διασφαλιστεί ότι έχουν το σωστό χρώμα για αποστολή στην αγορά.

Ορισμένες συνήθεις χρήσεις με ένα ρομπότ VEX IQ περιλαμβάνουν:

Αυτός ο αισθητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση του χρώματος ενός αντικειμένου. Δείτε αυτήν την κινούμενη εικόνα για να δείτε ένα ρομπότ να κινείται προς τα εμπρός μέχρι ο αισθητήρας χρώματος να ανιχνεύσει έναν πράσινο κύβο.

Αυτός ο αισθητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση ή/και την παρακολούθηση μιας γραμμής. Δείτε αυτήν την κινούμενη εικόνα για να δείτε ένα ρομπότ να χρησιμοποιεί τον Αισθητήρα Χρώματος για να κινείται κατά μήκος μιας σημαδεμένης γραμμής.

Αυτός ο αισθητήρας μπορεί να ανιχνεύσει εάν ένα αντικείμενο βρίσκεται κοντά.

Αισθητήρες χρώματος σε ρομπότ αγώνων

Να θυμάστε ότι είναι σημαντικό, κατά την ανίχνευση χρωμάτων και αποχρώσεων, ο Αισθητήρας Χρώματος να διαθέτει την κατάλληλη ποσότητα φωτός για να το κάνει αυτό. Φροντίστε να δοκιμάζετε, επίσης γνωστή ως βαθμονόμηση, τον Αισθητήρα Χρώματος κάθε φορά που φτάνετε σε έναν νέο χώρο διαγωνισμού, επειδή διαφορετικά επίπεδα φωτός μπορούν να επηρεάσουν την απόδοση του Αισθητήρα Χρώματος. Δοκιμάστε το έργο σας με τη λάμπα ρυθμισμένη σε διαφορετικά επίπεδα για να προσδιορίσετε ποια είναι η πιο αξιόπιστη ρύθμιση για τον αισθητήρα χρώματος του ρομπότ σας.

Οι πληροφορίες που συλλέγονται από τον αισθητήρα χρώματος είναι χρήσιμες για τον προγραμματισμό ενός ανταγωνιστικού ρομπότ ώστε να ανταποκρίνεται σε μια ποικιλία συνθηκών. Ο Αισθητήρας Χρώματος μπορεί να βελτιώσει ένα ρομπότ αγώνων με τους εξής τρόπους:

Επιτρέπει στο ρομπότ να ανιχνεύει το χρώμα ενός αντικειμένου κοντά στον αισθητήρα. Αυτό είναι χρήσιμο εάν θέλετε το ρομπότ να ταξινομεί αντικείμενα διαφορετικού χρώματος, να οδηγεί προς ένα αντικείμενο συγκεκριμένου χρώματος ή να ανιχνεύει το χρώμα αντικειμένων καθώς περνούν από τον αισθητήρα.
Επιτρέπει στο ρομπότ να ανιχνεύσει πόσο φως αντανακλάται πίσω στον αισθητήρα. Αυτό επιτρέπει στο ρομπότ σας να οδηγεί μέχρι να φτάσει σε μια γραμμή σε μια επιφάνεια ή ακόμα και να ακολουθήσει μια γραμμή.
Επιτρέπει στο ρομπότ να γνωρίζει εάν ένα αντικείμενο ή μια επιφάνεια βρίσκεται κοντά. Αυτό είναι χρήσιμο για να προσδιοριστεί εάν ένα ανιχνευόμενο χρώμα είναι μια ένδειξη από ένα κοντινό αντικείμενο ή ενδεχομένως μια ανώμαλη ένδειξη μιας μακρινής επιφάνειας ή φωτός.

Κωδικοποίηση του αισθητήρα χρώματος σε μπλοκ

VEXcode IQ Βρήκατε ένα μπλοκ αντικειμένων που αναφέρει ότι το Color3 είναι κοντά στο αντικείμενο;

Το μπλοκ <Found an object> είναι ένα μπλοκ αναφοράς Boolean που αναφέρει μια συνθήκη ως αληθή ή ψευδή. Τα λογικά μπλοκ, όπως το μπλοκ <Found an object> , χωράνε μέσα σε μπλοκ με εξαγωνικές (εξάπλευρες) εισόδους για άλλα μπλοκ.

Το μπλοκ Boolean <Found an object> αναφέρει την τιμή 'true' εάν, την τιμή 'true' εάν ο αισθητήρας χρώματος ανιχνεύσει ένα αντικείμενο και την τιμή 'false' εάν ο αισθητήρας δεν το κάνει. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα Boolean μπλοκ, επισκεφθείτε τη Βοήθεια ή το άρθρο Σχήματα και Σημασία Μπλοκ.

Το VEXcode IQ μπλοκάρει ένα έργο που χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα χρώματος για να προχωρήσει προς τα εμπρός μέχρι να βρει ένα αντικείμενο. Το έργο αναφέρει: Όταν ξεκινήσει, προχωρήστε, περιμένετε μέχρι το Color3 να βρει ένα αντικείμενο και, στη συνέχεια, σταματήστε να οδηγείτε.

Σε αυτό το παράδειγμα, το μπλοκ <Found an object> χρησιμοποιείται για την ανίχνευση εγγύτητας μαζί με ένα μπλοκ [Περιμένετε μέχρι], για να κάνει το ρομπότ να κινηθεί προς τα εμπρός μέχρι να ανιχνευθεί ένα αντικείμενο.

Το VEXcode IQ Color ανιχνεύει μπλοκ που διαβάζει το Color3 ανιχνεύει πράσινο;

Το μπλοκ <Color detects> είναι επίσης ένα μπλοκ αναφοράς Boolean που αναφέρει μια συνθήκη ως αληθή ή ψευδή. Το μπλοκ <Color detects> αναφέρει την τιμή «true» εάν είναι «true» εάν ο αισθητήρας χρώματος ανιχνεύσει το επιλεγμένο χρώμα και την τιμή «false» εάν ο αισθητήρας ανιχνεύσει οποιοδήποτε άλλο χρώμα. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα Boolean μπλοκ, επισκεφθείτε τη Βοήθεια ή το άρθρο Σχήματα και Σημασία Μπλοκ.

Το VEXcode IQ μπλοκάρει ένα έργο που χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα χρώματος για να προχωρήσει προς τα εμπρός μέχρι να ανιχνεύσει το πράσινο χρώμα. Το έργο αναφέρει: Όταν ξεκινήσει, προχωρήστε, περιμένετε μέχρι το Color3 να ανιχνεύσει πράσινο και, στη συνέχεια, σταματήστε να οδηγείτε.

Σε αυτό το παράδειγμα, το μπλοκ <Color detects> χρησιμοποιείται μαζί με ένα μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] για να κάνει το ρομπότ να κινηθεί προς τα εμπρός μέχρι ο Αισθητήρας Χρώματος να ανιχνεύσει ένα πράσινο αντικείμενο. Στη συνέχεια, το ρομπότ θα σταματήσει να οδηγεί. Αυτό φαίνεται στο πρώτο βίντεο παραπάνω.

VEXcode IQ Φωτεινότητα του μπλοκ που διαβάζει τη φωτεινότητα του Color3 σε %.

Το μπλοκ (Φωτεινότητα) αναφέρει την ποσότητα φωτός που ανιχνεύεται από τον Αισθητήρα Χρώματος. Είναι ένα μπλοκ αναφοράς που χρησιμοποιείται μέσα σε άλλα μπλοκ με κυκλικούς χώρους.

Το μπλοκ (Φωτεινότητα) αναφέρει ένα εύρος από 0% έως 100%.

Σε αυτό το παράδειγμα, το μπλοκ (Φωτεινότητα) χρησιμοποιείται για να εντοπίσει το ρομπότ και να ακολουθήσει μια γραμμή, όπως φαίνεται στο δεύτερο βίντεο παραπάνω.

VEXcode IQ Hue μπλοκ που διαβάζει την απόχρωση Color3 σε μοίρες.

Το μπλοκ (Απόχρωση του) αναφέρει την απόχρωση του χρώματος που ανιχνεύεται από τον Αισθητήρα Χρώματος. Είναι ένα μπλοκ αναφοράς που χρησιμοποιείται μέσα σε άλλα μπλοκ με κυκλικούς χώρους.

Το μπλοκ (Φωτεινότητα) αναφέρει ένα εύρος από 0 έως

Σε αυτό το παράδειγμα, το μπλοκ (Απόχρωση) χρησιμοποιείται για να ελέγξει το ρομπότ ένα εύρος τιμών απόχρωσης που αντιστοιχούν στο κόκκινο χρώμα και να στρίψει δεξιά κατά 90 μοίρες εάν αυτές οι τιμές ανιχνευθούν από τον αισθητήρα. Εάν ανιχνευθούν άλλες τιμές απόχρωσης, το ρομπότ θα στρίψει αριστερά κατά 90 μοίρες.

Το μπλοκ (Απόχρωση) μπορεί να είναι χρήσιμο όταν είναι απαραίτητο για το ρομπότ να ανιχνεύσει συγκεκριμένα χρώματα όταν οι συνθήκες φωτισμού περιβάλλοντος μπορεί να είναι ασυνεπείς.

Κωδικοποίηση του Αισθητήρα Χρώματος σε Python

Σημείωση:Για να κωδικοποιήσετε έναν διακόπτη Bumper VEX IQ (1ης γενιάς) σε Python, πρέπει να είναι συνδεδεμένος σε έναν εγκέφαλο VEX IQ (2ης γενιάς). Το VEX IQ (1ης γενιάς) Brain δεν υποστηρίζει Python.

color_3.is_near_object()

Η εντολή color.is_near_object αναφέρει True όταν ένας αισθητήρας χρώματος ανιχνεύει ένα αντικείμενο ή μια επιφάνεια κοντά στο μπροστινό μέρος του αισθητήρα και False όταν ένας αισθητήρας χρώματος δεν ανιχνεύει ένα αντικείμενο ή μια επιφάνεια κοντά στο μπροστινό μέρος του αισθητήρα.

Σημείωση:Το όνομα του Αισθητήρα Χρώματος που εμφανίζεται στην εντολή αντιστοιχεί στο όνομα που του δίνεται στη διαμόρφωση.

drivetrain.drive(FORWARD)
ενώ δεν color_3.is_near_object():
wait(20, MSEC)
drivetrain.stop()

Σε αυτό το παράδειγμα, χρησιμοποιείται ένας βρόχοςWhile με συνθήκη not με την εντολή color.is_near_object για να κάνει το ρομπότ να κινηθεί προς τα εμπρός μέχρι ο Αισθητήρας Χρώματος να ανιχνεύσει ένα αντικείμενο κοντά στο μπροστινό μέρος του αισθητήρα.

χρώμα_3.χρώμα()

Η εντολή color.color αναφέρει το χρώμα που ανιχνεύεται αυτήν τη στιγμή από τον Αισθητήρα Χρώματος.

drivetrain.drive(FORWARD)
ενώ δεν είναι color_3.GREEN():
    αναμονή(20, MSEC)
drivetrain.stop()

Σε αυτό το παράδειγμα, χρησιμοποιείται ένας βρόχοςWhile με συνθήκη not με την εντολή color.color για να κάνει το ρομπότ να κινηθεί προς τα εμπρός μέχρι ο Αισθητήρας Χρώματος να ανιχνεύσει ένα πράσινο αντικείμενο. Στη συνέχεια, το ρομπότ θα σταματήσει να οδηγεί. Αυτό φαίνεται στο πρώτο βίντεο παραπάνω.

χρώμα_3.φωτεινότητα()

Η εντολή color.brightness αναφέρει την ποσότητα φωτός που ανιχνεύεται από τον Αισθητήρα Χρώματος. Αναφέρει ένα εύρος τιμών από 0% έως 100%.

color_3.set_light(25, PERCENT)
    ενώ True:
        if color_3.brightness() > 25:
            # Εάν ο Αισθητήρας Χρώματος ανιχνεύσει φως, τότε το ρομπότ θα μετακινηθεί αριστερά
            LeftMotor.spin_for(FORWARD, 35, DEGREES)
        αλλιώς:
            # Εάν ο Αισθητήρας Χρώματος ανιχνεύσει σκοτάδι, τότε το ρομπότ θα μετακινηθεί δεξιά
            RightMotor.spin_for(FORWARD, 35, DEGREES)
        wait(20, MSEC)

Σε αυτό το παράδειγμα, η εντολή color.brightness χρησιμοποιείται για να εντοπίσει το ρομπότ και να ακολουθήσει μια γραμμή, όπως φαίνεται στο δεύτερο βίντεο παραπάνω.

χρώμα_3.απόχρωση()

Η εντολή color.hue αναφέρει την απόχρωση του χρώματος που ανιχνεύεται από τον Αισθητήρα Χρώματος. Αναφέρει ένα εύρος τιμών απόχρωσης από 0 έως

brain.screen.print(color_3.hue())
drivetrain.drive(FORWARD)
ενώ δεν είναι color_3.is_near_object():
    wait(20, MSEC)
if color_3.hue() > 330 and color_3.hue() < 30:
    drivetrain.turn_for(RIGHT, 90, DEGREES)
else:
    drivetrain.turn_for(LEFT, 90, DEGREES)

Σε αυτό το παράδειγμα, η εντολή color.hue χρησιμοποιείται για να ελέγξει το ρομπότ ένα εύρος τιμών απόχρωσης που αντιστοιχούν στο κόκκινο χρώμα και να στρίψει δεξιά κατά 90 μοίρες εάν αυτές οι τιμές ανιχνευθούν από τον αισθητήρα. Εάν ανιχνευθούν άλλες τιμές απόχρωσης, το ρομπότ θα στρίψει αριστερά κατά 90 μοίρες.

Η εντολή color.hue μπορεί να είναι χρήσιμη όταν είναι απαραίτητο για το ρομπότ να ανιχνεύσει συγκεκριμένα χρώματα όταν οι συνθήκες φωτισμού περιβάλλοντος ενδέχεται να είναι ασυνεπείς.