Ο αισθητήρας απόστασης είναι ένας από τους ισχυρούς αισθητήρες που έχουν σχεδιαστεί για πλήρη ενσωμάτωση με την πλατφόρμα ρομποτικής EXP. 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 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 στον κώδικα VEXcode EXP.
- 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 με το EXP Brain, η έξυπνη θύρα του αισθητήρα και η έξυπνη θύρα ενός EXP Brain πρέπει να συνδεθούν με ένα έξυπνο καλώδιο.
Ο αισθητήρας θα λειτουργήσει με οποιαδήποτε από τις 10 έξυπνες θύρες στο EXP Brain.
Όταν συνδέετε ένα έξυπνο καλώδιο EXP στις θύρες, βεβαιωθείτε ότι ο σύνδεσμος του καλωδίου έχει εισαχθεί πλήρως στη θύρα και ότι η γλωττίδα ασφάλισης του συνδέσμου έχει ασφαλίσει πλήρως.
Πώς λειτουργεί ο αισθητήρας απόστασης
Ο αισθητήρας απόστασης 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 πρέπει να συνδυαστεί με το VEXcode EXP για να δημιουργηθεί ένα πρόγραμμα χρήστη για τον εγκέφαλο EXP, το οποίο θα χρησιμοποιεί τις μετρήσεις του αισθητήρα για τον έλεγχο της συμπεριφοράς του ρομπότ.
Το EXP Brain σε συνεργασία με ένα έργο χρήστη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή των μετρήσεων του αισθητήρα απόστασης 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
Τοποθέτηση
Η τοποθέτηση του αισθητήρα απόστασης 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
Είναι χρήσιμο να χρησιμοποιήσετε την οθόνη Συσκευές στο EXP Brain για να δείτε τις πληροφορίες που αναφέρει ο Αισθητήρας Απόστασης.
Από τον Πίνακα Ελέγχου Αισθητήρα, ο πίνακας ελέγχου του Αισθητήρα Απόστασης 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 ως συσκευής στο VEXcode EXP
Κάθε φορά που ένας αισθητήρας χρησιμοποιείται με μια γλώσσα προγραμματισμού, πρέπει να διαμορφώνεται σε αυτήν τη γλώσσα.
Με το VEXcode EXP, αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας τη λειτουργία «Προσθήκη συσκευής» από το παράθυρο Συσκευές.
Για να προσθέσετε τον Αισθητήρα Απόστασης στη διαμόρφωση, ακολουθήστε τα βήματα σε αυτό το άρθρο.
Μόλις προστεθεί ο Αισθητήρας Απόστασης 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, ανατρέξτε στις πληροφορίες Βοήθειας (Μπλοκ έργου).
Κοινές χρήσεις του αισθητήρα απόστασης
Ο αισθητήρας απόστασης 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. Ο αισθητήρας απόστασης 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 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 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 στο EXP 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 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.