La description

Le Line Tracker est un capteur analogique composé d'une LED infrarouge et d'un capteur de lumière infrarouge. Il a un seul trou de montage et est conçu pour être monté sous le châssis d'un robot. Le Line Tracker permet à un robot de suivre un chemin pré-marqué. C'est l'un des capteurs de la série 3-Wire.

Les capteurs à 3 fils sont compatibles avec le V5 Robot Brain ou le Cortex. Leur câble de capteur peut être rallongé à l'aide d'un câble d'extension à 3 fils.

Pour que le Line Tracker fonctionne avec le V5 Brain, le câble du capteur doit être entièrement inséré dans un Port V5 Brain à 3 fils.

Le Line Tracker est livré dans le kit de capteur avancé ou un pack de 3 et peut être acheté ici.

Suivi de ligne Câble du capteur entièrement inséré
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Comment fonctionne le suivi de ligne

Le Line Tracker fonctionne en éclairant une surface avec sa LED à lumière infrarouge, puis le capteur de lumière infrarouge mesure le rayonnement infrarouge réfléchi. Sur la base de l'intensité du rayonnement réfléchi, le Line Tracker peut déterminer à quel point la surface est claire ou sombre sous le capteur.

Les surfaces légèrement colorées réfléchiront plus de lumière infrarouge que les surfaces sombres et apparaîtront plus lumineuses au capteur. Cela permet au capteur de détecter une ligne sombre sur une surface pâle ou une ligne pâle sur une surface sombre.

Le Line Tracker est un capteur analogique, ce qui signifie que le capteur infrarouge renvoie une valeur comprise entre 0 V et 5 V de tension au V5 Brain en fonction du rayonnement infrarouge réfléchi. Le V5 Brain convertit ensuite cette valeur en pourcentage de réflectivité. Ce type de mesure nécessite un seuil adéquat de différence entre les nuances de réflectivité afin de suivre avec succès une ligne.

Par exemple, le Line Tracker ne suivra pas une bande de ruban électrique noir placée sur les tuiles de terrain de compétition VEX gris foncé car le capteur renverra des pourcentages de réflexion trop proches les uns des autres pour un seuil de différence. Cependant, une bande de ruban électrique blanc sur les tuiles de terrain de compétition VEX fournira une grande différence de valeurs et un seuil adéquat pour que le robot puisse suivre la bande.

Le Line Tracker doit être associé à un langage de programmation tel que VEXcode V5ou VEXcode Pro V5 pour créer un utilisateur programme pour que le cerveau utilise la valeur du pourcentage de réflectivité pour contrôler le robot.

Remarque : le bloc (Réflectivité de) renverra une version différente de la valeur du Line Tracker que la lecture sur le V5 Tableau de bord.

 

Emplacement des capteurs

Le placement des suiveurs de ligne est essentiel au fonctionnement des capteurs. La plage du Line Tracker est d'environ 0,02" à 0,25" au-dessus de la surface qu'il mesure. Sa sensibilité optimale à 3 mm (environ ⅛”) et le capteur doit être placé le plus près possible de cette distance de la surface.

Placer un Line Tracker sur un robot au-dessus de 0,25" (comme fixer le capteur directement sous une transmission à l'aide de roues de 4") produira un très mauvais ensemble de valeurs en raison du faible niveau d'intensité infrarouge réfléchie.

En plus de la distance au-dessus de la surface sur laquelle le capteur est placé, la distance depuis le point de pivotement du robot doit être prise en compte. Typiquement, ce point de pivot est au centre du robot pour un robot à traction intégrale et centré entre les deux roues d'un robot à deux roues motrices.

Plus le Line Tracker est placé près du point de pivot, plus le robot doit pivoter pour déplacer le capteur. Cependant, il est possible de placer les Line Trackers trop loin du point de pivot, où seul un léger pivot sera nécessaire pour déplacer le capteur.

Le temps de réponse du tracker de ligne est de 50 Hz. Si la vitesse de déplacement du robot est trop élevée, combinée à une grande distance entre le capteur et le point de pivot du robot, le temps de réponse du Line Tracker peut ne pas être suffisant pour que le capteur suive une ligne.

Il convient également de noter que la largeur de ligne minimale que le Line Tracker peut détecter est de 0,25 pouce.

 

Utilisations courantes du suivi de ligne :

Les suiveurs de ligne peuvent être utilisés comme une seule unité, une paire de suiveurs de ligne ou comme un ensemble de trois suiveurs de ligne pour suivre une ligne.

Unité unique : Un seul suivi de ligne est généralement programmé pour se tourner vers une ligne jusqu'à ce qu'il détecte la ligne. Ensuite, le robot s'éloigne de la ligne en se déplaçant légèrement vers l'avant puis se retourne vers la ligne.

Cela produit un mouvement saccadé très lent le long de la ligne. Cependant, c'est la logique de programmation la plus simple à utiliser car elle ne vérifie qu'une seule condition de contrôle de retour : la ligne est-elle détectée ou non ?

Paire de suiveurs de ligne : Deux suiveurs de ligne peuvent être montés de manière à ce que la distance les séparant soit légèrement plus large que la largeur de la ligne qu'ils suivent. Le robot est placé avec un capteur de chaque côté de la ligne. Lorsque l'un des traceurs de ligne détecte la ligne, le programme utilisateur demande au robot de faire à nouveau tourner la ligne entre les deux capteurs.

Cette configuration produit un mouvement plus fluide pour le robot. Cependant, cette configuration nécessite une programmation plus avancée pour fonctionner.

Ensemble de trois : Une série de trois suiveurs de ligne peut être montée afin que le suiveur central puisse détecter la ligne et les deux Les trackers latéraux sont montés juste décalés de chaque côté de la ligne. Dans cette configuration, dès que le capteur central ne détecte pas la ligne et qu'un des capteurs latéraux détecte la ligne, le robot se retourne pour ramener la ligne sous le capteur central.

Le principal avantage de l'ensemble de trois suiveurs de ligne par rapport à une paire de capteurs est le suivant : si les trois agrafeuses de ligne ne détectent pas de ligne, le robot peut être programmé pour s'arrêter. Une fois que le robot s'est arrêté, il peut commencer à scanner d'avant en arrière en essayant de retrouver la ligne. Cette configuration nécessite trois boucles de contrôle de rétroaction et plusieurs conditions différentes, ce qui en fait la logique la plus complexe des trois options.

Détection de ligne avec un ensemble de trois suiveurs de ligne
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Autres utilisations

Les trois configurations de suivi de ligne peuvent être utilisées pour avancer directement jusqu'à ce qu'elles détectent une ligne, puis s'arrêtent.

La paire de traceurs de ligne et l'ensemble de trois peuvent être programmés pour suivre une ligne et détecter une ligne croisée. Les lignes croisées le long du chemin de la ligne principale peuvent être utilisées pour modifier le comportement du robot. Par exemple, si la surface de déplacement est délimitée par une grille de lignes, le robot peut être programmé pour suivre une ligne, détecter trois lignes transversales de la grille, puis tourner à droite à la quatrième ligne transversale pour suivre cette ligne.

 

Utilisations des suiveurs de ligne sur un robot de compétition :

Le terrain de jeu de la compétition de robotique VEX de chaque année a un ensemble différent de lignes de ruban électrique blanc placées vers le bas. Ceux-ci délimitent généralement différentes zones sur le terrain. Les lignes peuvent également être utilisées par les Line Trackers pendant la période d'autonomie. Certains types d'utilisation des lignes de champ comprennent :

Score : Les traceurs de ligne d'un robot peuvent utiliser les lignes de but sur le terrain pour détecter les zones de score, puis s'aligner sur elles pour marquer objets de jeu dans la zone, comme avec les lignes de but dans le jeu 2015-2016, Nothing But Net.

Localisation des pièces de jeu : Plusieurs fois, les pièces de jeu se trouvent le long d'une ligne de champ. Les traceurs de ligne peuvent être utilisés pour suivre une ligne afin de localiser une pièce de jeu, la ramasser, puis marquer. Un exemple de cela était avec les gros cubes en tissu qui ont été placés sur la ligne séparant la zone proche et la zone éloignée lors du jeu 2016-2017, Starstruck.

Alignement : Line Trackers peut être utilisé pour aligner un robot le long d'une ligne de champ pour effectuer une tâche ou recalibrer sa position sur le champ. Dans le jeu de 2018-2019, Turning Point, les lignes de la zone d'extension pourraient être utilisées pour aligner le robot afin que les Caps puissent obtenir des scores élevés.

Navigation : Comme mentionné précédemment, les traceurs de ligne peuvent être utilisés pour suivre une ligne ou arrêter le robot lorsqu'une ligne est détectée . Un exemple de cela aurait pu être utilisé dans le jeu 2019-2020, Tower Takeover, les Line Trackers auraient pu empêcher un robot de franchir la ligne autonome et de perdre le bonus autonome de son alliance.

Détection d'objets : Un suiveur de ligne peut être monté à fleur entre deux pièces de métal structurel dans une griffe, un système de convoyeur, ou système de glissière. Lorsqu'une pièce de jeu glisse sur le Line Tracker, le capteur peut détecter l'objet.

De nombreux jeux comportent des obstacles sur le terrain que les Line Trackers peuvent rencontrer, il est donc important d'en tenir compte lors de la conception du robot. Par exemple, placer les Line Trackers directement entre un jeu de roues peut les aider à franchir la plupart des obstacles.

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