Uso del sensor óptico con VEX V5

El sensor óptico es uno de los potentes sensores V5 que están diseñados para una integración completa con la plataforma robótica V5.

Vista en ángulo del sensor óptico V5.


Descripción del sensor

El sensor óptico es una combinación de los siguientes sensores:

  • Sensor de luz ambiental
  • sensor de color
  • Sensor de proximidad

La información de color está disponible como RGB (rojo, verde, azul), tono y saturación o escala de grises. La detección de color funciona mejor cuando el objeto está a menos de 100 milímetros (mm).

El sensor de proximidad mide la energía IR (infrarroja) reflejada procedente de un LED IR integrado. Como tal, los valores cambiarán con la luz ambiental y la reflectividad del objeto.

El sensor óptico tiene un LED blanco para ayudar a la detección del color en condiciones de poca luz.

El sensor óptico V5 se muestra con las pestañas en sus lados y los orificios ranurados en las pestañas resaltados y etiquetados.

La carcasa de este sensor tiene dos pestañas de montaje con orificios ranurados para brindar flexibilidad al montar el sensor en un robot.

El sensor óptico V5 se muestra con la ventana para sus sensores ópticos resaltada y etiquetada.

En la cara del sensor hay una pequeña ventana donde se ubican los sensores ópticos.

El sensor óptico V5 está anidado y montado en una pieza de canal C V5 usando dos tornillos y dos piezas separadoras de 1/4 de pulgada.

El ancho del sensor óptico permite anidarlo en una pieza del canal C.

Nota: se debe utilizar un separador de 1/4 de pulgada (275 - 1013) o un espaciador de plástico de 8 mm (276-2019) para este accesorio a fin de proporcionar espacio para el puerto inteligente V5.

El sensor óptico V5 se muestra conectado a un cerebro V5 mediante un cable inteligente.

Para que el sensor óptico funcione con el V5 Robot Brain, el puerto inteligente V5 del sensor y el puerto inteligente del cerebro del robot V5 deben estar conectados con un cable inteligente V5. El sensor óptico funcionará con cualquiera de los 21 puertos inteligentes del cerebro del robot V5. Al conectar un V5 Smart Cable a los puertos, asegúrese de que el conector del cable esté completamente insertado en el puerto y que la pestaña de bloqueo del conector esté completamente enganchada.


Cómo funciona el sensor óptico

El sensor óptico recibe energía luminosa y convierte la energía en señales eléctricas. La electrónica interna del sensor (una máquina de estado de hardware) convierte estas señales en señales de salida para ser recibidas como entrada por el V5 Brain.

Como se menciono antes:

  • La detección de color del sensor funciona mejor cuando el objeto está a menos de 100 milímetros (mm) o aproximadamente 3,9 pulgadas.
  • El sensor de proximidad mide la intensidad de la luz IR reflejada. Esto hará que los valores cambien con la luz ambiental y la reflectividad del objeto.

El sensor óptico debe combinarse con un lenguaje de programación como VEXcode V5 VEXcode Pro V5 para crear un programa de usuario para el cerebro del robot V5 para utilizar las lecturas del sensor para controlar el comportamiento del robot.

El V5 Brain junto con un programa de usuario se puede utilizar con el sensor óptico para:

  • Enciende o apaga la luz LED blanca del sensor.
  • Establece el porcentaje de potencia de la luz LED blanca.
  • Detectar un objeto.
  • Detectar un color.
  • Mida el porcentaje de brillo de la luz ambiental.
  • Mide el tono de un color en grados.

Configuración del sensor óptico

Colocación.

El sensor óptico V5 se muestra colocado en la parte delantera de un brazo de garra en una construcción de robot V5. Una bola roja está delante del sensor con una línea de puntos que la señala, lo que indica que el sensor se puede utilizar para encontrar el color de los objetos.

La ubicación del sensor óptico es muy importante para obtener lecturas precisas. Asegúrese de que no haya ninguna estructura en el robot frente a la pequeña ventana del sensor óptico en la parte frontal del sensor. Es necesario que haya un camino despejado frente al sensor entre cualquier objeto que se esté midiendo y el sensor.

Lectura de valores del sensor óptico.

Es útil utilizar la pantalla Información del dispositivo en V5 Robot Brain para ver la información que devuelve el sensor óptico. Esto se puede hacer con el sensor conectado al Cerebro con los siguientes pasos:

La pantalla del cerebro se muestra en el menú Inicio con la opción Dispositivos resaltada.

Retire el protector de pantalla magnético V5 Brain, encienda el Brain y toque el ícono de Dispositivos.

La pantalla del cerebro se muestra en el menú Información del dispositivo, que tiene una lista de todos los puertos inteligentes del cerebro y los dispositivos conectados. El icono del sensor óptico en el menú Información del dispositivo está resaltado para indicar que se pueden seleccionar elementos para abrir sus menús de información.

Toque el ícono del sensor óptico en la pantalla Información del dispositivo.

La pantalla del cerebro se muestra en el menú del sensor óptico que enumera los datos del sensor. El menú está en modo Color e informa datos sobre el brillo, la distancia y el tono de un objeto. El menú también tiene un diagrama que visualiza el tono como una posición en una rueda de color. En esta captura de pantalla, el brillo del objeto es 0,01, la distancia es cercana, el tono es 97 y el brillo del LED está configurado al 50%.

Modo de color. Coloque un objeto frente al sensor óptico. La pantalla mostrará el brillo que detecta el sensor, la proximidad del objeto y el número del tono del color del objeto. Al tocar la parte de brillo del LED de la pantalla, el brillo del LED cambiará.

Nota: Asegúrese de que V5 Robot Brain tenga la última versión de firmware.


Cómo agregar el sensor óptico como dispositivo en VEXcode V5

Siempre que se utiliza un sensor con un lenguaje de programación, es necesario configurarlo dentro de ese lenguaje. Con VEXcode V5 y VEXcode Pro V5, esto se logra utilizando la función "Agregar un dispositivo". Para proporcionar un ejemplo de esto, los siguientes pasos agregarán el sensor óptico como un dispositivo dentro de VEXcode V5.

Barra de herramientas de VEXcode V5 con el ícono de Dispositivos resaltado entre los íconos del Visor de código y la Consola de impresión.

Selecciona el ícono de Dispositivos.

Menú Dispositivos VEXcode V5 con el botón Agregar un dispositivo resaltado.

Seleccione "Agregar un dispositivo".

Menú Dispositivos VEXcode V5 después de seleccionar el botón Agregar un dispositivo. La opción Óptica está resaltada.

Seleccione 'ÓPTICO'.

Menú de dispositivos VEXcode V5 con el menú de puerto inteligente mostrado. Se resalta el primer puerto inteligente.

Seleccione el puerto inteligente al que está conectado el sensor óptico en el cerebro del robot V5.

Menú de dispositivos VEXcode V5 después de configurar la nueva opción de puerto inteligente del sensor óptico en 1. Arriba, se resalta el nombre del dispositivo para indicar que se puede cambiar. A continuación, se resalta el botón Listo.

Una vez elegido el puerto, seleccione 'LISTO'.

Nota: Existe una opción para cambiar el nombre del sensor óptico en la ventana de texto de Óptico1 a un nombre diferente.

VEXcode V5 con la caja de herramientas de bloques mostrada. La categoría de bloques de detección óptica ya está disponible.

Una vez que se haya agregado el sensor óptico a su programa de usuario, estará disponible un nuevo conjunto de comandos de sensor.

Para obtener más información sobre los comandos de la categoría 'Detección' pertenecientes al sensor óptico, consulte la información de ayuda (proyectoBlocks o proyecto Python).


Usos comunes del sensor óptico

El sensor óptico puede producir varias mediciones que pueden usarse para cambiar el comportamiento del robot.

Estas funciones se pueden utilizar con:

  • La opción 'Información del dispositivo' en V5 Robot Brain.
  • Usando el proyecto de ejemplo 'Detección de objetos (ópticos)' que se encuentra en la opción 'Abrir ejemplos' en el menú Archivo de VEXcode V5.
  • Escribir un programa de usuario personalizado con uno de los programas VEXcode.

Barra de herramientas de VEXcode V5 con el menú Archivo abierto y la opción Abrir ejemplos resaltada. Abrir ejemplos es la quinta opción del menú, debajo de Nuevo proyecto de bloques, Nuevo proyecto de texto, Abrir y Abrir recientes. Junto a la captura de pantalla, se muestra la miniatura del proyecto de ejemplo de detección de objetos (ópticos).

Estas características incluyen:

  • Detectar un objeto. Esta función permite que su robot detecte un objeto cuando se encuentra dentro del alcance del sensor óptico. Un desafío divertido en el aula sería colocar objetos con diferente reflectividad frente al sensor, como un bloque de gomaespuma negra o una bola brillante de papel de aluminio, para ver si la superficie del objeto tiene algún efecto en su detección.

El sensor óptico V5 se muestra montado en un brazo de garra en una construcción de robot V5. Se colocan una serie de muestras de pintura diferentes una a una delante del sensor.

Detectar un color. Esta característica le permite a su robot identificar el color de un objeto. Una actividad divertida en el aula sería conseguir algunas muestras de pintura en la ferretería en diferentes colores (rojo, verde, azul, amarillo, naranja, morado, cian) y ver si el tono del color afecta su detección.

  • Mida el porcentaje de brillo de la luz ambiental. Esta característica le permite a su robot medir el brillo de la luz a su alrededor. Una actividad divertida en el aula es utilizar esta función para medir la cantidad de luz en una habitación con las luces del aula encendidas y apagadas. Luego, escriba un programa de usuario personalizado para que cuando las luces de la habitación se enciendan, su robot se mueva en círculo y cuando las luces se apaguen, su robot deje de moverse.

Rueda de color que demuestra cómo el círculo de 360 grados se correlaciona con un valor de tono. El color rojo está en un grado de 0, el color verde está en un grado de 120 y el color azul está en un grado de 240.

Mide el tono de un color en grados. Esta característica le permite a su robot proporcionar un número para el tono de color de un objeto. El sensor óptico informa el valor de tono correspondiente en grados de 0 a 359 según la rueda de colores a continuación. Esto proporciona una medición del color más precisa en comparación con una designación generalizada de rojo, verde o azul. Una actividad divertida en el aula sería medir el tono de diferentes objetos en la sala y ver qué estudiante puede encontrar el objeto con el número de tono más alto.


Usos del sensor óptico en un robot de competición

El sensor óptico proporcionará una excelente ventaja competitiva para los robots de competición. La capacidad de detectar objetos y su color aportará una gran cantidad de información a la hora de diseñar rutinas autónomas.

La presencia de un objeto y el tono de color proporcionarán información útil para la detección de piezas o goles del juego.

El sensor óptico V5 se muestra montado en un brazo de garra en una construcción de robot V5. Se muestra una bola roja delante del sensor para indicar que el sensor óptico podría usarse para detectar un objeto de juego de color en una competición.

Por ejemplo, en el juego de competencia de robótica VEX 2020 - 2021, Change Up, se podría inclinar un sensor óptico para escanear el piso frente a la entrada de su robot. Tan pronto como se detecte una de las bolas de colores de tu alianza, este podría activar automáticamente la entrada del robot y recoger la bola.

No importa para qué aplicación se utilice el sensor óptico VEX, no hay duda de que será una incorporación bienvenida para los equipos. La función de los valores del sensor está abierta a la imaginación del usuario.

El sensor óptico está disponible en el sitio web de VEX.

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