Description
Le Line Tracker est un capteur analogique composé d'une LED infrarouge et d'un capteur de lumière infrarouge. Il possède 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 fils.
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 dans un port à 3 fils du V5 Brain.
Le Line Tracker est disponible dans le kit de capteurs avancés ou dans un pack de 3 et peut être acheté ici.
| Suivi de ligne | Câble du capteur entièrement inséré |
Comment fonctionne le suivi de ligne
Le Line Tracker fonctionne en éclairant une surface avec sa LED de lumière infrarouge, puis le capteur de lumière infrarouge mesure le rayonnement infrarouge réfléchi. En fonction de l'intensité du rayonnement réfléchi, le Line Tracker peut déterminer le degré de clarté ou d'obscurité de la surface située sous le capteur.
Les surfaces légèrement colorées réfléchiront davantage la 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 renverra 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 réussir à suivre une ligne.
Par exemple, le Line Tracker ne suivra pas une bande de ruban électrique noir placée sur les dalles de terrain de compétition VEX gris foncé, car le capteur renverra des pourcentages de réflexion trop rapprochés pour un seuil de différence. Cependant, une bande de ruban électrique blanc sur les dalles de terrain de compétition VEX fournira une grande différence de valeurs et un seuil adéquat permettant au robot de suivre la bande.
Le Line Tracker doit être associé à un langage de programmation tel que le VEXcode V5ou le VEXcode Pro V5 pour créer un programme utilisateur permettant au cerveau d'utiliser 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 tableau de bord V5.
Placement des capteurs
Le placement des Line Trackers 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 est de 3 mm (environ ⅛") et le capteur doit être placé aussi près que possible de cette distance de la surface.
Placer un Line Tracker sur un robot au-dessus de 0,25" (par exemple en fixant le capteur directement sous une transmission utilisant des 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 par rapport au point de pivotement du robot doit être prise en compte. Typiquement, ce point de pivotement 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 pivotement, plus le robot doit pivoter pour déplacer le capteur. Cependant, il est possible de placer les Line Trackers trop loin du point de pivotement, où seul un léger pivotement 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 pivotement 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 Line Tracker :
Les Line Trackers peuvent être utilisés comme une seule unité, une paire de Line Trackers ou comme un ensemble de trois Line Trackers pour suivre une ligne.
Unité unique : Un seul traceur de ligne est généralement programmé pour se tourner vers une ligne jusqu'à ce qu'il détecte la ligne. Ensuite, le robot se détourne de la ligne en avançant légèrement puis revient vers la ligne.
Cela produit un mouvement très lent et saccadé le long de la ligne. Cependant, il s'agit de la logique de programmation la plus simple à utiliser car elle ne vérifie qu'une seule condition de contrôle de rétroaction : la ligne est-elle détectée ou non ?
Paire de traceurs de ligne : Deux traceurs de ligne peuvent être montés de manière à ce que la distance qui les sépare 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 Line Trackers détecte la ligne, le programme utilisateur demande au robot de faire tourner à nouveau 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.
| Détection de ligne avec un ensemble de trois Line Trackers |
Ensemble de trois : Une série de trois trackers de ligne peut être montée de sorte que le tracker central puisse détecter la ligne et que les deux trackers latéraux soient 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 tournera pour ramener la ligne sous le capteur central.
Le principal avantage de l'ensemble de trois Line Trackers par rapport à une paire de capteurs est le suivant : si les trois Line Tackers ne détectent pas de ligne, le robot peut être programmé pour s'arrêter. Une fois que le robot s'est arrêté, il peut recommencer à balayer d'avant en arrière pour essayer 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.
Autres utilisations
Les trois configurations de Line Tracker peuvent être utilisées pour avancer directement jusqu'à ce qu'elles détectent une ligne, puis s'arrêtent.
La paire de Line Trackers 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 pourrait être programmé pour suivre une ligne, détecter trois croisements de lignes de grille, puis tourner à droite au quatrième croisement de lignes pour suivre cette ligne.
Utilisations des traceurs de lignes sur un robot de compétition :
Chaque année, le terrain de jeu du concours de robotique VEX est doté d'un ensemble différent de lignes de ruban électrique blanc placées. Ceux-ci délimitent généralement différentes zones sur le terrain. Les lignes peuvent également être utilisées par les Line Trackers pendant la période autonome. Certains types d'utilisation des lignes de champ incluent :
Notation : Les Line Trackers 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 des 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 : Souvent, les pièces de jeu se trouvent le long d'une ligne de terrain. Les traceurs de ligne peuvent être utilisés pour suivre une ligne afin de localiser une pièce de jeu, la récupérer, puis marquer. Un exemple en est celui des grands cubes en tissu qui ont été placés sur la ligne séparant la zone proche et la zone éloignée lors du match Starstruck de 2016-2017.
Alignement : Les trackers de ligne peuvent être utilisés pour aligner un robot le long d'une ligne de champ afin d'effectuer une tâche ou de recalibrer sa position sur le terrain. Dans le jeu 2018-2019, Turning Point, les lignes de la zone d'extension pouvaient être utilisées pour aligner le robot afin que les Caps puissent obtenir un score élevé.
Navigation : Comme mentionné précédemment, les Line Trackers 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'objet : Un Line Tracker peut être monté au ras de deux pièces de métal structurel dans une griffe, un système de convoyeur ou un système coulissant. 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 sur lesquels les Line Trackers peuvent se retrouver coincés, 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 aider à les transporter au-dessus de la plupart des obstacles.