Ο αισθητήρας απόστασης IQ (2ης γενιάς) είναι ένας από τους ισχυρούς αισθητήρες IQ που έχουν σχεδιαστεί για πλήρη ενσωμάτωση με την πλατφόρμα ρομποτικής IQ. Αυτός ο αισθητήρας χρησιμοποιεί έναν παλμό φωτός λέιζερ ασφαλούς για την τάξη για να μετρήσει την απόσταση από το μπροστινό μέρος του αισθητήρα έως ένα αντικείμενο.
Περιγραφή του αισθητήρα
Ο αισθητήρας απόστασης IQ (2ης γενιάς) έχει τις ακόλουθες δυνατότητες:
- Μέτρηση απόστασης: Ο αισθητήρας χρησιμοποιεί έναν παλμό φωτός λέιζερ ασφαλούς για την τάξη για να μετρήσει την απόσταση από το μπροστινό μέρος του αισθητήρα έως ένα αντικείμενο. Η απόσταση αναφέρεται σε ίντσες ή εκατοστά στον Πίνακα Ελέγχου Αισθητήρων του Εγκεφάλου και σε ίντσες ή χιλιοστά στο VEXcode IQ.
- Εντοπισμός αντικειμένου: Ο αισθητήρας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση όταν βρίσκεται κοντά σε ένα αντικείμενο.
- Προσδιορισμός του σχετικού μεγέθους αντικειμένου: Ο αισθητήρας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του σχετικού μεγέθους ενός αντικειμένου που έχει ανιχνευθεί. Το κατά προσέγγιση μέγεθος ενός αντικειμένου αναφέρεται ως μικρό, μεσαίο ή μεγάλο.
- Αναφορά ταχύτητας αντικειμένου: Ο αισθητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό και την αναφορά της ταχύτητας σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο για ένα αντικείμενο που πλησιάζει τον αισθητήρα ή για τον αισθητήρα που πλησιάζει ένα αντικείμενο.
Το πίσω μέρος του περιβλήματος του αισθητήρα έχει πέντε οπές για να παρέχει ευελιξία κατά την τοποθέτηση του αισθητήρα σε ένα ρομπότ.
Στην πρόσοψη του αισθητήρα υπάρχει ένα μικρό παράθυρο όπου η δέσμη λέιζερ αποστέλλεται και στη συνέχεια λαμβάνεται για τη μέτρηση της απόστασης.
Για να λειτουργήσει ο Αισθητήρας Απόστασης (2ης γενιάς) με το IQ Brain, η Έξυπνη Θύρα του αισθητήρα και η Έξυπνη Θύρα ενός IQ Brain πρέπει να συνδεθούν με ένα Έξυπνο Καλώδιο.
Ο αισθητήρας θα λειτουργήσει με οποιαδήποτε από τις 12 Έξυπνες Θύρες του IQ Brain.
Όταν συνδέετε ένα Έξυπνο Καλώδιο IQ στις θύρες, βεβαιωθείτε ότι η υποδοχή του καλωδίου έχει εισαχθεί πλήρως στη θύρα και ότι η γλωττίδα ασφάλισης της υποδοχής έχει ασφαλίσει πλήρως.
Πώς λειτουργεί ο αισθητήρας απόστασης (2ης γενιάς)
Ο αισθητήρας απόστασης IQ (2ης γενιάς) στέλνει έναν παλμό φωτός λέιζερ ασφαλούς για την τάξη και μετρά τον χρόνο που χρειάζεται για να ανακλαστεί ο παλμός. Αυτό επιτρέπει τον υπολογισμό της απόστασης.
Το λέιζερ Κλάσης 1 του αισθητήρα είναι παρόμοιο με τα λέιζερ που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα κινητά τηλέφωνα για την ανίχνευση κεφαλιού. Το λέιζερ επιτρέπει στον αισθητήρα να έχει πολύ στενό οπτικό πεδίο, επομένως η ανίχνευση γίνεται πάντα ακριβώς μπροστά από τον αισθητήρα.
Το εύρος μέτρησης του αισθητήρα είναι από 20 χιλιοστά (mm) έως 2.000 χιλιοστά (mm) (0,79 ίντσες έως 78,74 ίντσες). Κάτω από 200 χιλιοστά (mm) η ακρίβεια είναι περίπου +/‐15 χιλιοστά (mm)· πάνω από 200 χιλιοστά (mm) η ακρίβεια είναι περίπου 5%.
Ο αισθητήρας απόστασης (2ης γενιάς) πρέπει να συνδυαστεί με το VEXcode IQ για να δημιουργηθεί ένα πρόγραμμα χρήστη για το IQ Brain, το οποίο θα χρησιμοποιεί τις μετρήσεις του αισθητήρα για τον έλεγχο της συμπεριφοράς του ρομπότ.
Το IQ Brain σε συνεργασία με ένα έργο χρήστη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή των μετρήσεων του Αισθητήρα Απόστασης (2ης γενιάς) σε:
- Απόσταση από ένα αντικείμενο που μετριέται σε εκατοστά, χιλιοστά ή ίντσες.
- Ταχύτητα αντικειμένου σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
- Το μέγεθος του αντικειμένου είναι μικρό, μεσαίο ή μεγάλο.
- Βρέθηκε αντικείμενο.
Ρύθμιση του αισθητήρα απόστασης (2ης γενιάς)
Τοποθέτηση
Η τοποθέτηση του Αισθητήρα Απόστασης (2ης γενιάς) είναι πολύ σημαντική για τη λήψη ακριβών μετρήσεων.
Βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει καμία κατασκευή στο ρομπότ μπροστά από το μικρό παράθυρο του αισθητήρα στην πρόσοψη του αισθητήρα.
Πρέπει να υπάρχει μια καθαρή διαδρομή μπροστά από τον αισθητήρα μεταξύ οποιουδήποτε αντικειμένου που μετράται και του αισθητήρα.
Τιμές αισθητήρα απόστασης ανάγνωσης (2ης γενιάς)
Είναι χρήσιμο να χρησιμοποιήσετε την οθόνη Συσκευές στο IQ Brain για να δείτε τις πληροφορίες που αναφέρει ο Αισθητήρας Απόστασης (2ης γενιάς).
Από τον Πίνακα Ελέγχου Αισθητήρα, ο πίνακας ελέγχου του Αισθητήρα Απόστασης (2ης γενιάς) αναφέρει την απόσταση του πλησιέστερου αντικειμένου σε ίντσες ή εκατοστά.
Οι μονάδες μπορούν να αλλάξουν επιλέγοντας το κουμπί Έλεγχος στο Brain για εναλλαγή μεταξύ ιντσών και εκατοστών.
Για να χρησιμοποιήσετε τον Πίνακα Ελέγχου Αισθητήρα, ακολουθήστε τα βήματα σε αυτό το άρθρο.
Προσθήκη του αισθητήρα απόστασης (2ης γενιάς) ως συσκευής στο VEXcode IQ
Κάθε φορά που ένας αισθητήρας χρησιμοποιείται με μια γλώσσα προγραμματισμού, πρέπει να διαμορφώνεται σε αυτήν τη γλώσσα.
Με το VEXcode IQ, αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας τη λειτουργία «Προσθήκη συσκευής» από το παράθυρο Συσκευές.
Για να προσθέσετε τον Αισθητήρα Απόστασης (2ης γενιάς) στη διαμόρφωση, ακολουθήστε τα βήματα σε αυτό το άρθρο.
Μόλις προστεθεί ο Αισθητήρας Απόστασης (2ης γενιάς) στο έργο σας, θα είναι διαθέσιμο ένα νέο σύνολο μπλοκ αισθητήρων.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα μπλοκ από την κατηγορία «Ανίχνευση» που αφορούν τον Αισθητήρα Απόστασης (2ης γενιάς), ανατρέξτε στις πληροφορίες Βοήθειας (Μπλοκ έργου ή έργου C++).
Κοινές χρήσεις του αισθητήρα απόστασης (2ης γενιάς)
Ο αισθητήρας απόστασης (2ης γενιάς) μπορεί να παράγει διάφορες μετρήσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αλλάξουν τη συμπεριφορά του ρομπότ. Αυτά τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:
Εντοπισμός αντικειμένου
Αυτή η λειτουργία επιτρέπει στο ρομπότ σας να ανιχνεύει ένα αντικείμενο όταν αυτό βρεθεί εντός της εμβέλειας του Αισθητήρα Απόστασης (2ης γενιάς). Ο Αισθητήρας Απόστασης (2ης γενιάς) θα αναφέρει ένα αντικείμενο που βρέθηκε όταν αυτό βρίσκεται σε απόσταση περίπου μικρότερη από 1000 mm.
Το παράδειγμα έργου που φαίνεται στα αριστερά χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό ενός ρομπότ με έναν Αισθητήρα Απόστασης (2ης γενιάς) τοποθετημένο στο μπροστινό μέρος, ώστε να περιστρέφεται μέχρι να ανιχνεύσει ένα αντικείμενο, όπως έναν κύβο, και στη συνέχεια να κινείται προς τα εμπρός μόλις το αντικείμενο ανιχνευθεί από τον αισθητήρα.
Απόσταση από ένα αντικείμενο
Αυτό παρέχει μια μέτρηση μεταξύ του μπροστινού μέρους του αισθητήρα και ενός αντικειμένου ή ενός φράγματος/τοίχου.
Το παράδειγμα έργου που φαίνεται στα αριστερά χρησιμοποιείται για τον κώδικα ενός ρομπότ με έναν αισθητήρα απόστασης (2ης γενιάς) τοποθετημένο στο μπροστινό μέρος και μια νύχι προσαρτημένη. Το ρομπότ θα οδηγεί μέχρι να ανιχνεύσει ότι ένα αντικείμενο απέχει λιγότερο από 75 mm από τον αισθητήρα και στη συνέχεια θα κλείσει το δάχτυλο γύρω από το αντικείμενο. Αυτό το παράδειγμα θα ήταν χρήσιμο αν είναι γνωστό ότι υπάρχει ένα αντικείμενο μπροστά από το ρομπότ και θέλετε το ρομπότ να κινηθεί προς τα εμπρός για να το παραλάβει.
Για να προσδιορίσετε πόσο μακριά βρίσκεται ένα αντικείμενο από τον αισθητήρα και να χρησιμοποιήσετε αυτήν την παράμετρο στο έργο, χρησιμοποιήστε τον Πίνακα Ελέγχου Αισθητήρων στον IQ (2ης γενιάς) Brain. Δείτε αυτό το άρθρο για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη χρήση του Πίνακα Ελέγχου Αισθητήρων.
Αναφορά ταχύτητας αντικειμένου
Αυτή η λειτουργία παρέχει μια μέτρηση της ταχύτητας σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο για ένα αντικείμενο που πλησιάζει τον αισθητήρα ή για τον αισθητήρα που πλησιάζει ένα αντικείμενο.
Για να παρατηρήσετε την αλλαγή της ταχύτητας καθώς πλησιάζει ένα αντικείμενο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το παράδειγμα στα αριστερά. Σε αυτό το έργο, οι πληροφορίες θα εκτυπωθούν στην οθόνη του εγκεφάλου. Ο εγκέφαλος θα εκτυπώσει όταν ένα αντικείμενο ανιχνευθεί από τον αισθητήρα απόστασης (2ης γενιάς) και την ταχύτητα αυτού του αντικειμένου σε μέτρα/δευτερόλεπτο. Για να δείτε με μεγαλύτερη ακρίβεια αυτούς τους μεταβαλλόμενους αριθμούς, η ακρίβεια εκτύπωσης έχει οριστεί σε 0,1.
Δοκιμάστε αυτό το έργο μετακινώντας έναν κύβο πιο κοντά και πιο μακριά από τον αισθητήρα. Όταν το αντικείμενο ή/και ο αισθητήρας απομακρύνονται το ένα από το άλλο, οι τιμές ταχύτητας θα είναι αρνητικές.
Προσδιορίστε το σχετικό μέγεθος του αντικειμένου
Αυτή η λειτουργία επιτρέπει στο ρομπότ σας να αναγνωρίζει ένα αντικείμενο ως μικρό, μεσαίο ή μεγάλο ανάλογα με την ένδειξη του αισθητήρα.
Αυτό το παράδειγμα στα αριστερά χρησιμοποιεί τα μπλοκ [If then else] και [Print] για να εκτυπώσει το σχετικό μέγεθος ενός αντικειμένου στον Εγκέφαλο. Τοποθετήστε διάφορα αντικείμενα μπροστά από τον αισθητήρα και κοιτάξτε τις μετρήσεις στην οθόνη του εγκεφάλου για να δείτε την αναγνώριση μεγέθους σε πραγματικό χρόνο.
Για να προσδιορίσει το σχετικό μέγεθος ενός αντικειμένου, ο αισθητήρας χρησιμοποιεί πληροφορίες σχετικά με την ποσότητα φωτός που ανακλάται πίσω στον αισθητήρα. Τα αντικείμενα θα πρέπει να τοποθετούνται σε απόσταση μεταξύ 100 mm και 300 mm (περίπου 4-12 ίντσες) από τον αισθητήρα για να επιτευχθεί η πιο ακριβής απεικόνιση του μεγέθους.
Χρήσεις του Αισθητήρα Απόστασης (2ης γενιάς) σε ένα Ρομπότ Αγώνων
Ο αισθητήρας απόστασης (2ης γενιάς) θα παρέχει ένα ανώτερο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα για τα ρομπότ ανταγωνισμού. Η ικανότητα ανίχνευσης της απόστασης από τον περιμετρικό τοίχο και η δυνατότητα μέτρησης της ταχύτητας ενός ρομπότ θα παρέχει πολλές πληροφορίες κατά τον σχεδιασμό αυτόνομων ρουτινών. Η ανίχνευση αντικειμένων και ο προσδιορισμός του σχετικού μεγέθους τους θα παρέχει χρήσιμες πληροφορίες για την ανίχνευση κομματιών του παιχνιδιού ή/και τερμάτων.
Για παράδειγμα, στο VEX IQ Challenge 2021-2022, Pitching In, ένας αισθητήρας απόστασης (2ης γενιάς) θα μπορούσε να τοποθετηθεί στο πίσω μέρος του ρομπότ σας για να ανιχνεύει τοίχους κατά την οδήγηση με όπισθεν.
Αυτό μπορεί να βοηθήσει στην αυτοματοποίηση των κινήσεων, ειδικά κατά την ανάκτηση μιας μπάλας στην είσοδο, την οδήγηση με όπισθεν και στη συνέχεια την στροφή για να εκτοξεύσει την μπάλα στο τέρμα.
Ανεξάρτητα από την εφαρμογή για την οποία χρησιμοποιείται ο αισθητήρας απόστασης VEX IQ (2ης γενιάς), δεν υπάρχει αμφιβολία ότι θα είναι μια ευπρόσδεκτη προσθήκη για τις ομάδες.
Η λειτουργία των τιμών του αισθητήρα είναι ανοιχτή στη φαντασία του χρήστη.