Utilisation du capteur de rotation avec VEX V5 – Bibliothèque VEX

Description

Le capteur de rotation est l'un des puissants capteurs V5 conçus pour une intégration complète avec la plate-forme robotique V5.

Vue en angle du capteur de rotation V5.

Description

Le capteur de rotation est capable de mesurer les valeurs suivantes :

Position de rotation
Rotations totales
Vitesse de rotation

La position de rotation est mesurée de 0° à 360° avec une précision de 0,088. L'angle est déterminé de manière absolue et n'est pas perdu lorsque le robot est éteint.

Les rotations correspondent au nombre de tours en avant ou en arrière et peuvent être réinitialisées à zéro si nécessaire. La valeur de rotation n'est pas stockée lorsque le robot est éteint.

La vitesse de l'arbre est mesurée par le capteur en degrés par seconde.

Vue en angle du capteur de rotation V5 avec ses caractéristiques affichées et légendées. Son trou d'arbre rotatif de 1/4 et son trou de montage de vis n° 8-32 sont étiquetés, et sur le côté deux inserts d'arbre en métal sont étiquetés.

Le capteur de rotation est compatible avec les arbres VEX 1/8" et 1/4" .

Le boîtier de ce capteur a un trou d'arbre dimensionné pour l'arbre VEX de 1/4". Ce trou d'arbre est capable de tourner à l'intérieur du boîtier du capteur.

Le boîtier du capteur possède également un trou de montage de vis qui traverse complètement le boîtier et peut accueillir vis #8-32 afin de monter le capteur.

Remarque : Le capteur de rotation est livré avec deux inserts d'arbre métalliques qui peuvent être insérés dans le trou de l'arbre de ¼" afin d'accueillir les arbres VEX de ⅛".

Le capteur de rotation V5 est intégré dans un profilé en C V5.

La largeur du capteur de rotation lui permet d'être imbriqué dans un morceau de C-Channel.

Le capteur de rotation V5 est représenté connecté à un cerveau V5 à l'aide d'un câble intelligent.

Pour que le capteur de rotation fonctionne avec le V5 Robot Brain, le port intelligent V5 du capteur et le port intelligent d'un robot Brain V5 doivent être connectés avec un câble intelligent V5. Le capteur de rotation fonctionnera avec l'un des 21 ports intelligents du V5 Robot Brain. Lorsque vous connectez un câble intelligent V5 aux ports, assurez-vous que le connecteur du câble est entièrement inséré dans le port et que la languette de verrouillage du connecteur est entièrement engagée.

Comment fonctionne le capteur de rotation

La position du moyeu de l'arbre rotatif du capteur de rotation est transformée en signaux électriques (à l'aide d'un capteur à effet Hall). L'électronique interne du capteur convertit ces signaux en signaux de sortie qui seront reçus en entrée par le V5 Brain.

Comme mentionné précédemment, le capteur de rotation se souviendra de sa position de rotation de 0 à 360 degrés même si l'alimentation est coupée. Donc, à cet égard, cela fonctionne de manière similaire à un potentiomètre 3 fils . Cependant, contrairement à un potentiomètre, il peut également tourner en continu et mesurer de nombreuses rotations d'arbre comme un codeur d'arbre optique à 3 fils .

Le capteur de rotation combine les meilleures fonctionnalités des capteurs à 3 fils dans un package mis à jour qui se monte facilement avec du métal structurel et utilise les ports intelligents du V5 Brain.

Le capteur de rotation doit être associé à un langage de programmation tel que VEXcode V5 ou VEXcode Pro V5 pour créer un programme utilisateur permettant au V5 Robot Brain d'utiliser les lectures du capteur pour contrôler le comportement du robot.

Le V5 Brain, associé à un programme utilisateur, peut être utilisé avec le capteur de rotation pour :

Réglez la position du capteur de rotation sur un degré spécifié, par exemple 0 degré.
Mesurez l'angle en degrés avec lequel un arbre a tourné entre 0 et 360.
Mesurez la position soit par les tours d'un arbre, soit par le nombre total de degrés de rotation de l'arbre.
Mesurez la vitesse de l'arbre en degrés par seconde (dps) ou en tours par minute (rpm).

Icône de l'application VEXcode.

Configuration du capteur de rotation

Le capteur de rotation est représenté encastré dans un profilé en C traversé par un arbre. L'arbre est également fixé à une roue dont la rotation est surveillée par un capteur. Un câble intelligent est représenté partant du capteur de rotation et doit être connecté à un port intelligent du V5 Brain.

Placement : Le capteur de rotation doit avoir un arbre inséré dans son trou d'arbre pour être fonctionnel. Assurez-vous de fixer solidement le capteur à l'aide d'une vis n° 8-32 à travers son trou de montage.

Un soin particulier doit être apporté pour s'assurer que l'arbre est aligné avec les trous structurels, les roulements et le trou de l'arbre du capteur afin qu'il n'y ait pas de coincement qui empêcherait l'arbre de tourner.

Lecture des valeurs du capteur de rotation : Il est utile d'utiliser l'écran d'informations sur l'appareil (tableau de bord) sur le V5 Robot Brain pour voir les informations renvoyées par le capteur de rotation. Cela peut être fait avec le capteur connecté au cerveau en suivant les étapes suivantes :

L'écran Brain apparaît dans le menu Accueil, l'option Appareils étant mise en surbrillance.

Retirez le protecteur d'écran magnétique V5 Brain, allumez le Brain et touchez l'icône Appareils.

L'écran du cerveau est affiché dans le menu Informations sur l'appareil, qui contient la liste de tous les ports intelligents du cerveau et des appareils connectés. L'icône du capteur de rotation dans le menu Informations sur l'appareil est mise en surbrillance pour indiquer que les éléments peuvent être sélectionnés pour ouvrir leurs menus d'informations.

Sélectionnez l'icône du capteur de rotation sur l'écran Informations sur l'appareil.

Les informations sur l'appareil pour le capteur de rotation afficheront l'angle de rotation d'un arbre, le nombre de rotations effectuées par l'arbre et la vitesse de l'arbre (vitesse). La sélection de la section de l'écran avec « Set Zero » remettra les valeurs à zéro.

Remarque: Assurez-vous que le V5 Robot Brain dispose de la dernière version du firmware .

Ajout du capteur de rotation en tant que périphérique dans VEXcode V5

Chaque fois qu'un capteur est utilisé avec un langage de programmation, il doit être configuré dans ce langage. Avec VEXcode V5 et VEXcode Pro V5, ceci est accompli en utilisant la fonction « Ajouter un appareil ». Pour fournir un exemple de ceci, les étapes suivantes ajouteront le capteur de rotation en tant que périphérique dans VEXcode V5.

Barre d'outils VEXcode V5 avec l'icône « Périphériques » mise en évidence entre les icônes « Visionneuse de code » et « Console d'impression ».

Sélectionnez l'icône Appareils.

Menu des périphériques VEXcode V5 avec le bouton Ajouter un périphérique mis en évidence.

Sélectionnez « Ajouter un appareil ».

Menu des périphériques VEXcode V5 après avoir sélectionné le bouton Ajouter un périphérique. L'option Rotation est mise en évidence.

Sélectionnez « ROTATION ».

Menu des périphériques VEXcode V5 avec le menu Smart Port affiché. Le premier port intelligent est mis en évidence.

Sélectionnez le port intelligent sur lequel le capteur de rotation est branché sur le V5 Robot Brain.

Menu des périphériques VEXcode V5 après avoir sélectionné le port intelligent et avec les options du capteur de rotation affichées. Ces options permettent de renommer le capteur et d'inverser le sens de rotation détecté. Le bouton « Terminé » en bas à droite est mis en surbrillance.

Une fois le port choisi, sélectionnez « TERMINÉ ».

Remarque : Il existe une option pour changer le nom du capteur de rotation dans la fenêtre de texte de Rotation1 en un nom différent et une option pour changer la direction dans laquelle le capteur mesure la rotation.

VEXcode V5 avec la boîte à outils de blocs affichée. La catégorie de blocs « Détection de rotation » est désormais disponible.

Une fois le capteur de rotation ajouté à votre programme utilisateur, un nouvel ensemble de commandes de capteur deviendra disponible.

Remarque: Il existe une différence entre le réglage 0 dans le tableau de bord et le réglage 0 dans le code. Lors de l'utilisation du tableau de bord, la position zéro est stockée à l'intérieur du capteur de rotation et est maintenue en cas de panne de courant. Lorsque 0 est défini dans le code, il ne sera pas conservé lorsque le V5 Brain est éteint.

Pour plus d'informations sur les commandes de la catégorie « Détection » relatives au capteur de rotation, consultez les informations d'aide (projetBlocks ou projet Python).

Utilisations courantes du capteur de rotation

Barre d'outils VEXcode V5 avec le menu Fichier ouvert et l'option Ouvrir les exemples sélectionnée. « Ouvrir les exemples » est la cinquième option du menu, sous « Nouveau projet de blocs », « Nouveau projet de texte », « Ouvrir » et « Ouvrir les exemples récents ». À côté de la capture d'écran, la miniature du projet d'exemple de détection de rotation est affichée.

Le capteur de rotation peut produire des mesures qui peuvent être utilisées pour modifier le comportement du robot.

Ces fonctionnalités peuvent être utilisées avec :

L'option « Informations sur l'appareil » sur le V5 Robot Brain.
En utilisant l'exemple de projet « Rotation Sensing » trouvé dans l'option « Ouvrir des exemples » dans le menu Fichier de VEXcode V5.
Écriture d'un programme utilisateur personnalisé avec l'un des programmes VEXcode.

Comme mentionné précédemment, le capteur de rotation peut mesurer l'angle de l'arbre, la position de l'arbre et la vitesse de rotation de l'arbre. Les moteurs intelligents V5 disposent également d'excellents encodeurs internes qui peuvent mesurer certaines de ces mêmes valeurs.

Néanmoins, il existe de nombreuses applications dans lesquelles le capteur de rotation peut fournir des lectures supplémentaires précieuses. De plus, la capacité du capteur rotatif à fournir une valeur absolue (une valeur qui ne changera pas une fois le cerveau du robot éteint) peut constituer un énorme avantage.

Certains exemples sont:

Position de contrôle: L'arbre de l'engrenage 84T (étape 32, construction du V5 Clawbot) trouvé sur le bras du V5 Clawbot pourrait être remplacé par un arbre plus long afin qu'un capteur de rotation puisse être inséré sur l'arbre et monté sur la tour du Clawbot (étapes 35,36). Cela permettra au V5 Brain de toujours connaître l'angle du bras du Clawbot.
Remarque : l'écrou hexagonal inférieur de retenue de l'étape 23 devra être remplacé par un roulement plat afin de s'adapter au trou de montage du capteur de rotation.

Une fois le capteur en place, les élèves peuvent être mis au défi d'utiliser les commentaires du capteur pour déplacer, arrêter et maintenir le bras du V5 Clawbot à 3 hauteurs différentes lorsque les boutons sont enfoncés sur le contrôleur V5.
Lecture du rapport entrée/sortie: Une autre excellente utilisation en classe d'un capteur de rotation est l'étude des rapports de pignon et de démultiplication . Un capteur de rotation peut être placé sur l’arbre de sortie du côté « entraîné » du rapport pignon/engrenage. Un rapport de transfert de puissance de 1:1 peut être utilisé pour enregistrer une lecture de sortie attendue pour le capteur de rotation lorsque le moteur intelligent V5 est réglé sur une certaine puissance/vitesse pour le côté « entraînement » de l'arbre d'entrée. Ensuite, différents ratios peuvent être assemblés et le résultat attendu du rapport peut être comparé à la lecture du résultat réel.

Utilisations du capteur de rotation sur un robot de compétition

Le capteur de rotation offrira un excellent avantage concurrentiel aux robots de compétition. La capacité de mesurer l'angle, la position et la vitesse de l'arbre fournira de nombreuses informations pour contrôler le comportement du robot, telles que :

Vitesse du volant: Certaines conceptions avancées de volant d'inertie utilisent un système à cliquet pour entraîner le volant qui lance une pièce de jeu de balle. Cela se fait alors que la puissance n'est pas appliquée au volant d'inertie par le moteur intelligent V5, le volant d'inertie peut tourner librement plutôt que de perdre de l'énergie provenant de la résistance du moteur. Dans ce type de conception, un capteur de rotation utilisé sur l'arbre du volant peut constituer une bonne méthode pour mesurer et contrôler sa vitesse.
Roue isolée/Capteur de rotation : Il peut y avoir un cas (poussée de pièces de jeu ou d'autres facteurs) où un robot peut subir un patinage des roues motrices. Dès que les roues entraînées par un Smart Motor V5 commencent à patiner, les valeurs des encodeurs du moteur ne sont plus valables. Dans ce cas, une roue omnidirectionnelle isolée avec un capteur de rotation sur son arbre peut être ajoutée au châssis du robot pour mesurer avec précision le mouvement du robot. Il est conseillé de charger cet ensemble de roues par un « ressort » grâce à l’utilisation d’élastiques ou de tubes en latex. Cette conception permettra à la roue de mesure de maintenir un contact adéquat avec la surface du champ sans soulever les roues motrices du sol.
Exemple de jeu: Dans le jeu Change Up de la compétition de robotique VEX 2020 - 2021, un capteur de rotation pourrait être placé sur la tige du bras du robot et il pourrait être programmé pour se déplacer à la hauteur exacte du haut des buts à marquer. des balles.

Quelle que soit l’application pour laquelle le capteur de rotation VEX est utilisé, il ne fait aucun doute qu’il sera un ajout bienvenu pour les équipes. La fonction des valeurs du capteur est ouverte à l'imagination de l'utilisateur.

Le capteur de rotation est disponible sur le site Web VEX.