Descripción
El potenciómetro es un sensor que utiliza una resistencia variable para medir la rotación angular (hasta 265o) de un eje. Es uno de los sensores de la serie 3-Wire.
El potenciómetro está diseñado con un "orificio en D" en su centro. Esto permite insertar un eje cuadrado a través del orificio y cambiar la posición del cubo del sensor a medida que gira el eje.
La carcasa del sensor tiene dos ranuras de arco de montaje que permiten ajustar la posición del potenciómetro hasta 90o después de que se haya conectado a la estructura del robot. Esto se puede lograr aflojando los tornillos de fijación, ajustando el sensor y luego volviendo a apretar los tornillos.
Los sensores de 3 hilos son compatibles con el cerebro del robot V5 o la corteza. El cable del sensor se puede extender utilizando un cable de extensión de 3 hilos.
Para que el potenciómetro funcione con el V5 Brain, el cable del sensor debe insertarse completamente en un puerto V5 Brain de 3 hilos.
El potenciómetro viene en el kit de sensores de avance o se puede comprar como un paquete de 2 aquí.
| Potenciómetro | Cable del sensor completamente insertado |
Cómo funciona el potenciómetro
El potenciómetro funciona haciendo que la resistencia variable cambie su valor a medida que un eje gira el cubo central del sensor. Este cambio en la resistencia modifica la señal de salida del cerebro V5. La señal de entrada devuelta tendrá un voltaje diferente. El cerebro V5 en conjunto con un programa de usuario puede convertir este cambio de voltaje en el porcentaje de rotación del ángulo del eje o los grados de rotación del eje. Esta medición puede detectar un aumento o una disminución en el valor.
Una ventaja del potenciómetro es que devolverá la misma lectura incluso si el cerebro V5 se apaga y luego se vuelve a encender. Si el eje se gira mientras el cerebro está apagado, el valor que devuelve el potenciómetro será el mismo que si el cerebro estuviera encendido todo el tiempo. En otras palabras, el potenciómetro siempre devolverá un valor que depende de la posición de su buje central. Esto es diferente al codificador de eje óptico que pierde su lectura cada vez que el cerebro se apaga.
El potenciómetro debe emparejarse con un lenguaje de programación como VEXcode V5o VEXcode Pro V5 para crear un programa de usuario para que el cerebro utilice el cambio en el voltaje de la señal para controlar el comportamiento del robot.
El buje central del potenciómetro se puede girar mediante un eje 265o. Esto hace que el sensor sea ideal para medir un eje que tiene una rotación limitada, como un eje de brazo o un eje de pinza de garra.
No fuerce el potenciómetro a girar más allá de 265o. Si se fuerza el buje central, los topes internos del sensor pueden romperse permitiendo que el buje gire libremente. Si esto sucede, el sensor debe reciclarse/desecharse porque sus valores no serán ciertos.
El rango de medición del potenciómetro se puede ampliar colocándolo en el eje accionado de una relación de transmisión de "torque" y hacer que el eje se mida en el lado de accionamiento de la relación. Sin embargo, si se utiliza este método, la resolución de los valores del sensor no será tan grande.
Si un eje gira libremente, se debe usar un codificador de eje óptico para medir la rotación del eje y no un potenciómetro.
Usos comunes del potenciómetro:
Las dos aplicaciones para las que se utilizan comúnmente los potenciómetros son controlar la posición de un conjunto o proporcionar una retroalimentación variable al cerebro V5 para seleccionar una función o cambiar un valor variable. Algunos ejemplos de estos en el aula serían:
Posición de control: El eje para el engranaje 84T (construcción del Clawbot V5 del paso 32) que se encuentra en el brazo del Clawbot V5 podría reemplazarse por un eje más largo para que se pueda insertar un potenciómetro en el eje y montarse en la torre del Clawbot (pasos 35,36). Una vez que el sensor esté en su lugar, se puede desafiar a los estudiantes a usar la retroalimentación del sensor para mover, detener y sostener el brazo del V5 Clawbot a 3 alturas diferentes cuando se presionan los botones en el controlador V5.
Ajustar variables/funciones: se puede insertar un eje corto a través de un potenciómetro y fijarlo al cubo del sensor con collares de eje de goma, luego se puede agregar un pequeño componente (como una barra de bloqueo del eje del conductor) al eje para que sirva como perilla.
Una vez que este conjunto está montado en un tren motriz de robot, se puede desafiar a los estudiantes a utilizar la retroalimentación del sensor para cambiar los grados de giro del robot. En este caso, cada vez que se ejecute el programa, si la perilla del potenciómetro se gira a una ubicación diferente, el robot girará una cantidad diferente.
Otra actividad divertida usando este conjunto sería dividir los valores devueltos desde el potenciómetro en siete rangos. Desafíe a los estudiantes a crear un programa de usuario para que la perilla se gire de un rango de valores al siguiente en el potenciómetro, se muestre un día diferente de la semana (u otro mensaje lindo) en la pantalla táctil a color del cerebro V5.
Usos de un potenciómetro en un robot de competición:
Verificación del control del eje: Los codificadores del motor inteligente V5 son excelentes cuando se utilizan para controlar la rotación de un eje durante una competición. Sin embargo, puede haber casos en los que un potenciómetro pueda ser útil para verificar que un eje secundario esté girando al ángulo correcto. Por ejemplo, se podría agregar un potenciómetro al eje de la muñeca (paso 43, Flip build) del robot "Hero" - Flip.
En este ejemplo, el sensor proporcionará información para un programa autónomo para garantizar que la transmisión por cadena de la muñeca no se haya saltado un diente de la rueda dentada de la muñeca y esté sincronizada con el codificador del motor inteligente V5.
Selección de la función del programa: el cerebro V5, con su capacidad para contener 8 programas diferentes, puede proporcionar muchas rutinas programadas. Estos programas pueden ser seleccionados por la pantalla táctil del cerebro antes del inicio de una partida. Sin embargo, se podría utilizar un potenciómetro con una perilla para seleccionar funciones dentro de un programa o ajustar variables en el último momento antes de colocar el robot en el campo sin tener que quitar el escudo protector de la pantalla táctil.
Por ejemplo, la perilla del potenciómetro podría girarse de un lado (rango bajo) al otro lado (rango alto) para cambiar la rutina autónoma del robot de una rutina Blue Alliance y una rutina Red Alliance.