V5:n 3-johtimisen puskurikytkimen v2 ja rajakytkimen käyttö – VEX kirjasto

Kuvaus

V5 Brain, jonka 3-johtimiseen laitteeseen on kytketty johdinlaite.

Bumper Switch v2 on yksittäinen digitaalinen kytkin, jossa on jousikuormitteinen puskuri, jota voidaan painaa sisään kytkimen tilan muuttamiseksi. Tämä kytkin vaatii vain kevyen kosketuksen aktivoidakseen, ja se on yksi 3-Wire-anturien sarjasta.

3-johtimiset anturit ovat yhteensopivia V5 Robot Brainin tai Cortexin kanssa. Niiden anturikaapelia voidaan pidentää käyttämällä3-johtimista jatkokaapelia.

Jotta puskurikytkin v2 toimisi V5 Brainin kanssa, anturin kaapeli on työnnettävä kokonaan V5 Brain 3-Wire -porttiin.

Bumper Switch v2 sisältyy VEX V5 Classroom Starter Kit -pakkaukseen, ja sen voi ostaa myös kahden kappaleentäältä.

Kuinka puskurin kytkin v2 toimii

Puskurikytkimeen on kytketty kolme johtoa: musta johto - maadoitusjohto, punainen johto - ei kytketty ja valkoinen johto - signaalijohto. Kun kytkintä painetaan, valkoinen johto ja mustat johdot yhdistetään palauttaen aktiivisen digitaalisen matalan signaalin (0) aivoille. Kun kytkimen puskuria ei paineta, musta johto ja valkoinen johto eivät ole enää yhteydessä ja piiri on auki. Tämä palauttaa digitaalisen korkean signaalin (1) aivoihin. Tätä kutsutaan digitaaliseksi tilaksi, eli tila on korkea (1) tai matala (0).

Puskurin kytkin on yhdistettävä ohjelmointikieleen, kutenVEXcode V5tai VEXcode Pro V5, käyttäjäohjelman luomiseksi, jotta aivot voivat käyttää tätä palautettua tilaa tapahtumana tai jonkinlaisen takaisinkytkentäohjauksen aistimisena.

Puskurin kytkin on jousikuormitteinen, joten kun sitä työntävä voima poistetaan, puskuri siirtyy takaisin alkuperäiseen asentoonsa.

Bumper Switch v2 -laitteen jännitearvon kaavio. Kaavio osoittaa, että kun kytkintä ei paineta, se tuottaa 5 voltin korkean signaalin ja kun sitä painetaan, se tuottaa 0 voltin matalan signaalin.

Bumper Switch v2:n suunnitteluominaisuudet

Lähikuva puskurikytkimen punaiseen puskuripainikkeeseen kiinnitetystä keskiruuvista.

Lähikuva puskurin kytkimestä keskiruuvin ja punaisen puskurinpainikkeen irrottamisen jälkeen. Painikkeen alla on 8-32-kiinnityskappale, jota voidaan käyttää muiden komponenttien kiinnittämiseen anturiin.

Bumper Switch v2 on uudelleen suunniteltu versio puskurikytkimestä, joka on ollut mukana VEX EDR -sarjoissa yli vuosikymmenen ajan. Uudessa suunnittelussa on hyödyllisiä ja parannettuja suunnitteluominaisuuksia, kuten:

Puskurin kytkimen kotelossa on kaksi uritettua kiinnitysreikää (yksi kummallakin puolella)asennusta vartenrakenteeseen.
Puskurikytkimen punaisen puskuripainikkeen keskellä on ruuvi. Tämä ruuvi voidaan irrottaa ja painike irrottaa, jolloin alla oleva 8-32-asennusosa tulee näkyviin. Puskurin kytkimeen voidaan asentaa lisäosia tällä kierteellä.
Bumper Switch v2:n kotelossa on uusi kapeampi profiili. Tämä mahdollistaa anturin sijoittamisen 1x2x1 C-kanavan osaan.

Puskurikytkimen yleiset käyttötavat:

Puskurikytkintä käytetään tyypillisesti kolmeen eri sovellukseen: käyttäjän syöttämiseen, robotin rakenteen sijainnin havaitsemiseen tai fyysisen kohteen havaitsemiseen.

Käyttäjän syöte:Joitakin esimerkkejä käyttäjän syötteestä:

Puskurin kytkimen painaminen voi käynnistää kuljetushihnajärjestelmän (simuloi tehtaan lajittelujärjestelmää) käymään 5 sekuntia ja pysähtymään sitten. Tämä on esimerkki tapahtumasta. Kytkintä painetaan toiminnon aloittamiseksi.
Puskurin kytkin voisi toimia vaihtokytkimenä. Esimerkki tästä olisi puskurin kytkimen painaminen LED-valon sytyttämiseksi ja LED jää palamaan kytkimen vapauttamisen jälkeen. Sitten kun kytkintä seuraavan kerran painetaan, LED sammuu ja se pysyy sammuneena puskurin vapauttamisen jälkeen. Kytkin vaatii lisäohjelmointia, koska ohjelman on seurattava, missä tilassa toiminto on. Onko nykyinen toiminto päällä vai pois päältä?
Puskurikytkintä voidaan käyttää hätäpysäytyspainikkeena, ja kun painiketta painetaan, robotti lopettaa ohjelman suorittamisen.

Robottirakenteen sijainnin havaitseminen:Robottirakenteen sijaintia tunnistettaessa puskurikytkintä käytetään lähes aina takaisinkytkentäohjaussilmukana. Ohjelma havaitsee jatkuvasti, painetaanko puskurikytkintä vai ei. Klassinen esimerkki tästä olisi robotin käsi. Jos varsi liikkuu alas ja painaa puskurikytkintä, kytkin antaa signaalin varren moottoreille pysäyttääkseen varren alaspäin suuntautuvan liikkeen.

Fyysisen kohteen havaitseminen:Jälleen kerran, tässä tapauksessa puskurikytkintä käytetään yleensä takaisinkytkentäohjauksena. Jos robotti esimerkiksi painaa puskurikytkintä ajamalla sen seinään, robotti ohjelmoidaan peruuttamaan, kääntymään ja sitten taas ajamaan eteenpäin. Tämä on robottipölynimurin käyttämä toiminto.

Hauska peli:Puskurin kytkintä voi käyttää hauskasti vipukytkimenä Robot Freeze Tag -pelissä. Tämä peli tapahtuu kahden robottijoukkueen välillä. Pelin aikana, kun vastustaja työntää puskurikytkintä, se "jäädyttää" robotin voimansiirron, kunnes joukkuetoveri painaa kytkintä uudelleen, jolloin voimansiirto on jälleen käytössä. Peli on ohi, kun kaikki yhden joukkueen joukkuetoverit ovat jäässä.

Puskurikytkimen käyttötarkoitukset kilpailurobotissa:

Puskurikytkin on erittäin luotettava anturi käytettäväksi kilpailussa, koska se perustuu fyysiseen kosketukseen, toisin kuin läheisyysanturit, jotka käyttävät valoa, infrapunavaloa tai ääntä, joka voi vääristyä. Tämä tunnistusmenetelmä rajoittaa kuitenkin myös puskurikytkintä.

Esimerkiksi 2019–2020-pelissä Tower Takeover, jos puskurikytkintä käytettiin kuutioiden pinon havaitsemiseen, pino saattoi kaatua sen havaitsemisen aikana, eikä puskurikytkin varmasti pystynyt tunnistamaan kuutioiden väriä. Kuutiot.

Esimerkkejä puskurikytkimien käytöstä kilpailussa ovat:

Ohjelmatoiminnon valinta:V5 Brain pystyy tallentamaan 8 eri ohjelmaa ja tarjoamaan monia ohjelmoituja rutiineja. Nämä ohjelmat voidaan valita Brainin kosketusnäytöltä ennen ottelun alkua. Puskurin kytkimellä voidaan kuitenkin valita toimintoja ohjelman sisällä tai säätää muuttujia viime hetkellä ennen robotin asettamista kentälle ilman, että kosketusnäytön suojakalvoa tarvitsee poistaa.

Vikasietoinen anturi:V5 Smart Motors -moottoreissa on erinomaiset sisäänrakennetut anturit, jotka ohjaavat robotin voimansiirron ja manipulaattoreiden toimintaa. Jos robottirakenne, kuten käsivarsi, saattaa kuitenkin törmätä robotin aivoihin, hyvin sijoitettu puskurin kytkin hätäpysäykseen voi estää katastrofin, jos toinen anturi epäonnistuu. Tämä skenaario näkyy tässä animaatiossa, jossa puskurin kytkin tarttuu putoavaan varteen.

Pelinappuloiden ja kenttäelementtien tunnistus:Puskurikytkimiä voidaan käyttää moniin eri sovelluksiin pelin aikana. Puskurin kytkimen avulla voidaan esimerkiksi pudottaa pelinappuloita maaliin, kun puskurikytkin koskettaa maalia.

Kaksi muuta esimerkkiä ovat, että kynsi voi automaattisesti tarttua pelinappulaan, kun nappula painaa puskurin kytkintä, ja liukuhihna voi havaita, onko se täynnä pelinappuloita, kun ylin pelinappula painaa puskurikytkintä.

Kenttänavigointi:Robotin runkoon voidaan sijoittaa puskurikytkimiä, jotka havaitsevat, milloin robotti osuu kehäseinään tai esteeseen. Kaksi puskurikytkintä voidaan sijoittaa ja yksi robotin rungon sivun molempiin päihin. Kahta kytkintä voidaan käyttää robotin kohdistamiseen ulkoseinää vasten pysähtymällä, kun molempia kytkimiä painetaan, kuten tässä animaatiossa on esitetty. Robotti voisi käyttää tätä toimintoa keskellä autonomista rutiinia kalibroidakseen sijaintinsa uudelleen ennen rutiinin seuraavan vaiheen aloittamista.

Rajakytkin

Bumper Switch v2:n lisäksi VEX Electronicsin tuotevalikoimaan kuuluu toisen tyyppinen kosketusanturi, rajakytkin. V5 Brainin rajakytkimen asetukset ovat täsmälleen samat ja se toimii lähes samalla tavalla kuin puskurikytkin. Rajakytkin voidaan myös korvata puskurikytkin lähes kaikissa yllä olevissa sovelluksissa.

Rajakytkimen kaavio kahdella eri kuvalla. Kuvassa A rajakytkin on painettuna ja siinä lukee Rajakytkin OFF eli ei lauennut. Kuvassa B rajakytkin on painettuna ja siinä lukee Rajakytkin PÄÄLLÄ tai lauenneena.

Suurin ero näiden kahden anturin välillä on, että rajakytkimessä on jousiteräsvarsi kytkimen aktivoimiseksi puskurin painikkeen sijaan. Lisätietoja kytkimen varresta:

Rajakytkimen varsi on suunnattu 90^oeri kulmassa puskurin kytkimen painikkeeseen verrattuna, mikä mahdollistaa sen aktivoimisen eri kulmasta.
Varsi voidaan leikata lyhyemmäksi tai taivuttaa muokattuun muotoon sen painamisen helpottamiseksi.
Varsi voidaan sujauttaa ulkonevan ruuvin taakse, jotta varsi pysyy painettuna. Esimerkki tästä voisi olla, kun kytkintä pidetään painettuna, robotti suorittaa autonomisen rutiinin kentän punaiselle puolelle ja kun sitä ei pidetä painettuna, se suorittaa sinisen puolen autonomista rutiinia.

Rajakytkimen voi ostaa kahden kappaleen pakkauksenatäältä.