विवरण
रोटेशन सेंसर शक्तिशाली V5 सेंसरों में से एक है जिसे V5 रोबोटिक्स प्लेटफॉर्म के साथ पूर्ण एकीकरण के लिए डिज़ाइन किया गया है।
विवरण
रोटेशन सेंसर निम्नलिखित मानों को मापने में सक्षम है:
- घूर्णन स्थिति
- कुल घुमाव
- घूर्णन गति
घूर्णन स्थिति को 0° से 360° तक 0.088 सटीकता के साथ मापा जाता है। कोण पूर्णतः निर्धारित होता है और रोबोट के बंद होने पर भी यह नष्ट नहीं होता।
घूर्णन, आगे या पीछे की ओर घूमने की संख्या है, तथा आवश्यकतानुसार इसे शून्य पर रीसेट किया जा सकता है। जब रोबोट बंद हो जाता है तो घूर्णन मान संग्रहीत नहीं होता है।
शाफ्ट की गति को सेंसर द्वारा डिग्री प्रति सेकंड में मापा जाता है।
रोटेशनल सेंसर 1/8” शाफ्ट और 1/4” हाई स्ट्रेंथ शाफ्ट दोनों के साथ संगत है।
इस सेंसर के आवास में एक शाफ्ट छेद है जिसका आकार 1/4” उच्च शक्ति शाफ्ट के लिए है। यह शाफ्ट छेद सेंसर के आवास के भीतर घूमने में सक्षम है।
सेंसर हाउसिंग में एक स्क्रू माउंटिंग होल भी है जो हाउसिंग से पूरी तरह से गुजरता है और सेंसर को माउंट करने के लिए #8-32 स्क्रू समायोजित करेगा।
नोट: रोटेशनल सेंसर दो मेटल शाफ्ट इंसर्ट के साथ आता है जिसे 1/8” VEX शाफ्ट को समायोजित करने के लिए ¼” शाफ्ट होल में डाला जा सकता है।
रोटेशन सेंसर की चौड़ाई इसे सी-चैनलके एक टुकड़े में नेस्ट करने की अनुमति देती है।
रोटेशन सेंसर को V5 रोबोट ब्रेन के साथ कार्यात्मक बनाने के लिए, सेंसर के V5 स्मार्ट पोर्ट और V5 रोबोट ब्रेन के स्मार्ट पोर्ट को V5 स्मार्ट केबल के साथ जोड़ा जाना आवश्यक है। रोटेशन सेंसर V5 रोबोट ब्रेन पर 21 स्मार्ट पोर्ट्स में से किसी के साथ काम करेगा। V5 स्मार्ट केबल को पोर्ट से कनेक्ट करते समय, सुनिश्चित करें कि केबल का कनेक्टर पोर्ट में पूरी तरह से लगा हुआ है और कनेक्टर का लॉकिंग टैब पूरी तरह से लगा हुआ है।
रोटेशन सेंसर कैसे काम करता है
रोटेशन सेंसर के घूर्णन शाफ्ट हब की स्थिति को विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है (हॉल प्रभाव सेंसर का उपयोग करके)। सेंसर के आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक्स इन संकेतों को आउटपुट संकेतों में परिवर्तित कर देते हैं, जिन्हें V5 ब्रेन द्वारा इनपुट के रूप में प्राप्त किया जाता है।
जैसा कि पहले बताया गया है, घूर्णन सेंसर 0 से 360 डिग्री तक अपनी घूर्णन स्थिति को याद रखेगा, भले ही बिजली हटा दी गई हो। तो उस संबंध में, यह 3-तार पोटेंशियोमीटरके समान काम करता है। हालाँकि, एक पोटेंशियोमीटर के विपरीत, यह भी लगातार घूम सकता है और 3-तार ऑप्टिकल शाफ्ट एनकोडरकी तरह कई शाफ्ट घुमावों को माप सकता है।
रोटेशनल सेंसर 3-तार सेंसर की सर्वोत्तम विशेषताओं को एक अद्यतन पैकेज में जोड़ता है जो संरचनात्मक धातु के साथ आसानी से माउंट हो जाता है और V5 ब्रेन के स्मार्ट पोर्ट का उपयोग करता है।
रोटेशन सेंसर को प्रोग्रामिंग भाषा जैसे VEXcode V5 या VEXcode Pro V5 के साथ जोड़ा जाना चाहिए, ताकि V5 रोबोट ब्रेन के लिए एक उपयोगकर्ता प्रोग्राम बनाया जा सके, जो रोबोट के व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए सेंसर की रीडिंग का उपयोग कर सके।
उपयोगकर्ता प्रोग्राम के साथ मिलकर V5 ब्रेन का उपयोग रोटेशन सेंसर के साथ किया जा सकता है:
- घूर्णन सेंसर की स्थिति को निर्दिष्ट डिग्री पर सेट करें, जैसे 0 डिग्री।
- 0 और 360 के बीच शाफ्ट द्वारा घूर्णन किये गए कोण को डिग्री में मापें।
- शाफ्ट के घुमावों या शाफ्ट के कुल घुमावों के आधार पर स्थिति को मापें।
- शाफ्ट की गति को डिग्री प्रति सेकंड (डीपीएस) या चक्कर प्रति मिनट (आरपीएम) में मापें।
रोटेशन सेंसर का सेटअप
प्लेसमेंट: घूर्णन सेंसर को कार्यात्मक होने के लिए उसके शाफ्ट छेद के माध्यम से एक शाफ्ट डालने की आवश्यकता होती है। सुनिश्चित करें कि सेंसर को उसके माउंटिंग छेद के माध्यम से #8-32 स्क्रू का उपयोग करके सुरक्षित रूप से जोड़ा गया है।
यह सुनिश्चित करने के लिए विशेष सावधानी बरती जानी चाहिए कि शाफ्ट संरचनात्मक छिद्रों, बेयरिंगों और सेंसर के शाफ्ट छिद्र के साथ संरेखित हो, ताकि कोई बंधन न हो, जो शाफ्ट को घूमने से रोके।
रोटेशन सेंसर मान पढ़ना: रोटेशन सेंसर द्वारा लौटाई जा रही जानकारी को देखने के लिए V5 रोबोट ब्रेन पर डिवाइस जानकारी स्क्रीन (डैशबोर्ड) का उपयोग करना सहायक होता है। यह कार्य मस्तिष्क से जुड़े सेंसर के माध्यम से निम्नलिखित चरणों के साथ किया जा सकता है:
V5 ब्रेन मैग्नेटिक स्क्रीन प्रोटेक्टर निकालें, ब्रेन चालू करें, और डिवाइस आइकन को स्पर्श करें।
डिवाइस जानकारी स्क्रीन पर रोटेशन सेंसर आइकन का चयन करें।
घूर्णन संवेदक के लिए उपकरण जानकारी शाफ्ट को घुमाए जाने के कोण, शाफ्ट द्वारा घुमाए गए घुमावों की मात्रा, तथा शाफ्ट की गति (वेग) को प्रदर्शित करेगी। 'सेट जीरो' के साथ स्क्रीन के अनुभाग का चयन करने से मान शून्य पर रीसेट हो जाएगा।
नोट: सुनिश्चित करें कि V5 रोबोट ब्रेन में फर्मवेयरका नवीनतम संस्करण है।
VEXcode V5 में रोटेशन सेंसर को एक उपकरण के रूप में जोड़ना
जब भी किसी सेंसर का उपयोग किसी प्रोग्रामिंग भाषा के साथ किया जाता है, तो उसे उसी भाषा के भीतर कॉन्फ़िगर किया जाना आवश्यक होता है। VEXcode V5 और VEXcode Pro V5के साथ, यह 'डिवाइस जोड़ें' सुविधा का उपयोग करके पूरा किया जाता है। इसका एक उदाहरण प्रदान करने के लिए, निम्नलिखित चरण VEXcode V5 के भीतर रोटेशन सेंसर को एक डिवाइस के रूप में जोड़ देंगे।
डिवाइस आइकन का चयन करें.
'डिवाइस जोड़ें' चुनें.
'रोटेशन' चुनें.
उस स्मार्ट पोर्ट का चयन करें जिसमें V5 रोबोट ब्रेन पर रोटेशन सेंसर प्लग किया गया है।
एक बार पोर्ट चुन लेने के बाद, 'संपन्न' चुनें।
नोट: टेक्स्ट विंडो में रोटेशन सेंसर का नाम रोटेशन1 से बदलकर दूसरा नाम रखने का विकल्प है और सेंसर द्वारा रोटेशन मापने की दिशा बदलने का विकल्प भी है।
एक बार जब रोटेशन सेंसर आपके उपयोगकर्ता प्रोग्राम में जोड़ दिया जाएगा, तो सेंसर कमांड का एक नया सेट उपलब्ध हो जाएगा।
नोट: डैशबोर्ड में 0 सेट करने और कोड में 0 सेट करने में अंतर है। डैशबोर्ड का उपयोग करते समय, शून्य स्थिति रोटेशन सेंसर के अंदर संग्रहीत होती है और बिजली जाने पर भी बनी रहती है। जब कोड में 0 सेट किया जाता है तो V5 ब्रेन बंद होने पर इसे बनाए नहीं रखा जाएगा।
रोटेशन सेंसर से संबंधित 'सेंसिंग' श्रेणी के कमांडों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, सहायता जानकारी देखें (ब्लॉक परियोजना या पायथन परियोजना)।
रोटेशन सेंसर के सामान्य उपयोग
रोटेशन सेंसर माप उत्पन्न कर सकता है जिसका उपयोग रोबोट के व्यवहार को बदलने के लिए किया जा सकता है।
इन सुविधाओं का उपयोग निम्न में से किसी के साथ किया जा सकता है:
- V5 रोबोट ब्रेन पर 'डिवाइस जानकारी' विकल्प।
- VEXcode V5 के फ़ाइल मेनू में 'ओपन उदाहरण' विकल्प में पाए गए उदाहरण प्रोजेक्ट 'रोटेशन सेंसिंग' का उपयोग करना।
- VEXcode प्रोग्रामों में से किसी एक के साथ एक कस्टम उपयोगकर्ता प्रोग्राम लिखना।
जैसा कि पहले बताया गया है, रोटेशन सेंसर शाफ्ट कोण, शाफ्ट स्थिति और शाफ्ट रोटेशन की गति को माप सकता है। वी5 स्मार्ट मोटर्स में उत्कृष्ट आंतरिक एनकोडर भी हैं जो इनमें से कुछ मानों को माप सकते हैं।
फिर भी, ऐसे कई अनुप्रयोग हैं जिनमें रोटेशन सेंसर अतिरिक्त मूल्यवान रीडिंग प्रदान कर सकता है। इसके अलावा, घूर्णन सेंसर की निरपेक्ष मान (ऐसा मान जो रोबोट के मस्तिष्क को बंद करने के बाद भी नहीं बदलेगा) प्रदान करने की क्षमता एक बड़ा लाभ हो सकता है।
कुछ उदाहरण निम्न हैं:
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नियंत्रण स्थिति: वी5 क्लॉबॉट की भुजा पर पाए जाने वाले 84टी गियर (चरण 32, वी5 क्लॉबॉट बिल्ड) के लिए शाफ्ट को लंबे शाफ्ट से बदला जा सकता है ताकि शाफ्ट पर एक रोटेशनल सेंसर डाला जा सके और क्लॉबॉट के टॉवर पर लगाया जा सके (चरण 35,36)। इससे V5 ब्रेन को क्लॉबॉट के हाथ का कोण हमेशा पता रहेगा।
चरण 23 में निचले हेक्स नट रिटेनर को रोटेशन सेंसर के माउंटिंग होल को समायोजित करने के लिए बेयरिंग फ्लैट से बदलना होगा।एक बार सेंसर स्थापित हो जाने पर, छात्रों को सेंसर से प्राप्त फीडबैक का उपयोग करके V5 नियंत्रक पर बटन दबाने पर V5 क्लॉबोट के हाथ को 3 अलग-अलग ऊंचाइयों पर हिलाने, रोकने और पकड़ने की चुनौती दी जा सकती है।
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इनपुट/आउटपुट अनुपात रीडिंग: रोटेशन सेंसर का एक और महान कक्षा उपयोग स्प्रोकेट और गियर अनुपातके अध्ययन के साथ है। रोटेशन सेंसर को स्प्रोकेट/गियर अनुपात के "संचालित" पक्ष के आउटपुट शाफ्ट पर रखा जा सकता है। जब V5 स्मार्ट मोटर को इनपुट शाफ्ट "ड्राइविंग" पक्ष के लिए एक निश्चित शक्ति/गति पर सेट किया जाता है, तो रोटेशन सेंसर के लिए अपेक्षित आउटपुट रीडिंग रिकॉर्ड करने के लिए 1:1 पावर ट्रांसफर अनुपात का उपयोग किया जा सकता है। फिर विभिन्न अनुपातों को एकत्रित किया जा सकता है और अनुपात के लिए अपेक्षित आउटपुट की तुलना वास्तविक आउटपुट के रीडिंग से की जा सकती है।
प्रतियोगिता रोबोट पर रोटेशन सेंसर का उपयोग
रोटेशन सेंसर प्रतिस्पर्धी रोबोटों के लिए उत्कृष्ट प्रतिस्पर्धात्मक लाभ प्रदान करेगा। शाफ्ट कोण, स्थिति और शाफ्ट गति को मापने की क्षमता रोबोट के व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए बहुत सारी जानकारी प्रदान करेगी, जैसे:
- फ्लाईव्हील गति: कुछ उन्नत फ्लाईव्हील डिजाइन फ्लाईव्हील को चलाने के लिए एक रैचेट प्रणाली का उपयोग करते हैं जो एक गेंद खेल टुकड़ा फेंकता है। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि जब V5 स्मार्ट मोटर द्वारा फ्लाईव्हील पर बिजली नहीं लगाई जा रही हो, तो फ्लाईव्हील मोटर के प्रतिरोध से ऊर्जा खोने के बजाय स्वतंत्र रूप से घूम सके। इस प्रकार के डिजाइन में, फ्लाईव्हील के शाफ्ट पर प्रयुक्त रोटेशन सेंसर इसकी गति के मापन और नियंत्रण के लिए एक अच्छी विधि प्रदान कर सकता है।
- पृथक पहिया/रोटेशन सेंसर: ऐसा मामला हो सकता है (खेल के टुकड़ों को धकेलना या अन्य कारक) जहां रोबोट को ड्राइव व्हील स्लिपेज का अनुभव हो सकता है। जैसे ही V5 स्मार्ट मोटर द्वारा संचालित पहिये फिसलने लगते हैं, मोटर के एनकोडर से प्राप्त मान मान्य नहीं रहते। इस मामले में, रोबोट की गति को सटीक रूप से मापने के लिए, रोबोट के चेसिस में शाफ्ट पर एक रोटेशन सेंसर के साथ एक पृथक ओमनी-डायरेक्शनल व्हील जोड़ा जा सकता है। यह सलाह दी जाती है कि इस व्हील असेंबली को रबर बैंड या लेटेक्स ट्यूबिंग के माध्यम से "स्प्रिंग" लोड किया जाए। यह डिज़ाइन मापन पहिये को ड्राइव पहियों को फर्श से उठाए बिना क्षेत्र की सतह के साथ पर्याप्त संपर्क बनाए रखने की अनुमति देगा।
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खेल उदाहरण: 2020 - 2021 VEX रोबोटिक्स प्रतियोगिता खेल, चेंज अप में, रोबोट के हाथ के शाफ्ट पर एक रोटेशन सेंसर रखा जा सकता है और इसे गेंदों को स्कोर करने के लिए लक्ष्यों के शीर्ष की सटीक ऊंचाई पर जाने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है।
इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि VEX रोटेशन सेंसर का उपयोग किस अनुप्रयोग के लिए किया जाता है, इसमें कोई संदेह नहीं है कि यह टीमों के लिए एक स्वागत योग्य अतिरिक्त होगा। सेंसर के मानों का कार्य उपयोगकर्ता की कल्पना के लिए खुला है।
रोटेशन सेंसर VEX वेबसाइटपर उपलब्ध है।