Leírás
A V5 forgásérzékelő egyike azon nagy teljesítményű V5 érzékelőknek, amelyeket a V5 robotikai platformmal való teljes integrációra terveztek.
A következő cikk a következőkről fog szólni:
- Az érzékelő leírása
- Hogyan működik a forgásérzékelő
- A forgásérzékelő beállítása
- A forgásérzékelő hozzáadása eszközként a VEXcode V5-ben
- A forgásérzékelő általános alkalmazásai
- A forgásérzékelő használata versenyrobotokon
Leírás
A V5 forgásérzékelő a következő értékek mérésére képes:
- Forgási helyzet
- Összes forgatás
- Forgási sebesség
A forgási pozíció mérése 0° és 360° között történik, 0,088 pontossággal. A szög abszolút meghatározásra kerül, és nem vész el, amikor a robotot kikapcsolják.
A forgások száma az előre- vagy hátrameneti fordulatok száma, és szükség szerint nullára állítható. A forgási érték nem kerül tárolásra, amikor a robot ki van kapcsolva.
A tengely sebességét az érzékelő fok/másodperc mértékegységben méri.
A forgásérzékelő kompatibilis az 1/8" és az 1/4" VEX tengelyekkel.
Ennek az érzékelőnek a háza egy tengelyfurattal rendelkezik, amely az 1/4” VEX tengelyhez van méretezve. Ez a tengelyfurat képes elfordulni az érzékelő házán belül.
Az érzékelő házának van egy csavaros rögzítőnyílása is, amely teljesen átmegy a házon, és #8-32 csavart hüvelykes az érzékelő felszereléséhez.
Megjegyzés: A forgásérzékelőhöz két fém tengelybetét tartozik, amelyeket be lehet helyezni a ¼”-os tengelyfuratba, hogy ⅛” VEX tengelyek elhelyezésére.
A V5 forgásérzékelő szélessége lehetővé teszi, hogy egy C-csatornadarabjába ágyazza be.
Ahhoz, hogy a forgásérzékelő működni tudjon a V5 Robot Brain eszközzel, az érzékelő V5 Smart Portját és a V5 Robot Brain intelligens portját egy V5 intelligens kábellel kell csatlakoztatni. A forgásérzékelő a V5 Robot Brain 21 intelligens portjának bármelyikével működik. Amikor V5 intelligens kábelt csatlakoztat a portokhoz, győződjön meg arról, hogy a kábel csatlakozója teljesen be van dugva a portba, és a csatlakozó reteszelő füle teljesen be van kapcsolva.
Hogyan működik a forgásérzékelő
A V5 forgásérzékelő forgó tengely agyának helyzete elektromos jelekké változik (Hall-effektus érzékelővel). Az érzékelő belső elektronikája ezeket a jeleket kimeneti jelekké alakítja, amelyeket a V5 Brain bemenetként fogad.
Ahogy korábban említettük, a forgásérzékelő 0 és 360 fok között megjegyzi a forgási pozícióját, még akkor is, ha a tápellátást megszakítják. Tehát ebből a szempontból hasonlóan működik, mint egy 3 vezetékes potenciométer. A potenciométerrel ellentétben azonban folyamatosan forgatható és számos tengelyfordulatot mérhet, például egy 3 vezetékes optikai tengelykódoló.
A forgásérzékelő a 3 vezetékes érzékelők legjobb tulajdonságait egyesíti egy frissített csomagban, amely könnyen rögzíthető szerkezeti fémhez, és a V5 Brain intelligens portjait használja.
A forgásérzékelőt párosítani kell egy programozási nyelvvel, például VEXcode V5 vagy VEXcode Pro V5 egy felhasználói program létrehozásához a V5 Robot Brain számára, amely felhasználja az érzékelő leolvasásait a robot viselkedésének szabályozására.
A V5 Brain egy felhasználói programmal együtt használható a forgásérzékelővel a következőkre:
- Állítsa be a forgásérzékelő helyzetét egy meghatározott fokra, például 0 fokra.
- Mérje meg azt a szöget fokban, amellyel egy tengely elfordult 0 és 360 között.
- Mérje meg a pozíciót egy tengely fordulatszámával vagy a tengely teljes elfordulási fokával.
- Mérje meg a tengely sebességét fok/másodpercben (dps) vagy fordulat/percben (rpm).
A forgásérzékelő beállítása
Elhelyezés: A forgásérzékelő működéséhez a tengelynyíláson keresztül be kell dugni egy tengelyt. Ügyeljen arra, hogy az érzékelőt egy #8-32-es csavar segítségével biztonságosan rögzítse a rögzítőnyíláson keresztül.
Különös gondot kell fordítani arra, hogy a tengely egy vonalban legyen az érzékelő szerkezeti furataival, csapágyaival és tengelyfuratával, hogy ne legyen beszorulás, amely megakadályozná a tengely elfordulását.
Olvasási forgásérzékelő értékek: Hasznos, ha a V5 Robot Brain Device Info képernyőjét (irányítópultját) használja, hogy megtekinthesse a forgásérzékelő által visszaadott információ. Ezt az agyhoz csatlakoztatott érzékelővel a következő lépésekkel lehet megtenni:
Távolítsa el a V5 Brain mágneses képernyővédő fóliát, kapcsolja be az Agyat, és érintse meg az Eszközök ikont.
Válassza a Rotation Sensor ikont a Device Info képernyőn.
A forgásérzékelő eszközinformációi megjelenítik a tengely elforgatásának szögét, a tengely elfordulásának számát és a tengely sebességét (sebességét). Ha a képernyő azon részét választja ki, amelyen a „Nulla beállítása” gomb látható, az értékek nullára állnak vissza.
Megjegyzés: Győződjön meg arról, hogy a V5 Robot Brain a legújabb verziójával rendelkezik span> firmware.
A forgásérzékelő hozzáadása eszközként a VEXcode V5-ben
Amikor egy érzékelőt programozási nyelvvel használnak, akkor azt ezen a nyelven kell konfigurálni. VEXcode V5 és VEXcode Pro V5, ez az "Eszköz hozzáadása" funkció használatával érhető el. Ennek példájaként a következő lépésekkel hozzáadjuk a forgásérzékelőt eszközként a VEXcode V5-ben.
Válassza az Eszközök ikont.
Válassza az „Eszköz hozzáadása” lehetőséget.
Válassza a „FORGATÁS” lehetőséget.
Válassza ki azt az intelligens portot, amelyhez a V5 Robot Brain forgásérzékelője csatlakoztatva van.
A port kiválasztása után válassza a „KÉSZ” lehetőséget.
Megjegyzés: Lehetőség van a szövegablakban lévő elforgatásérzékelő nevének megváltoztatására Forgatás1-ről egy másik névre és egy lehetőség az érzékelő forgásirányának megváltoztatására.
Miután a forgásérzékelőt hozzáadta a felhasználói programhoz, az érzékelőparancsok új készlete válik elérhetővé.
Megjegyzés: Különbség van az irányítópult 0 és a kódban a 0 beállítása között. A műszerfal használatakor a nulla pozíció a forgásérzékelő belsejében tárolódik, és az áramkimaradás esetén is megmarad. Ha a kódban 0 van beállítva, akkor a V5 Brain kikapcsolásakor nem marad fenn.
A forgásérzékelőre vonatkozó „Érzékelés” kategória parancsaival kapcsolatos további információkért tekintse meg a Súgót (Blocks projekt vagy Python projekt).
A forgásérzékelő általános alkalmazásai
A forgásérzékelő olyan méréseket tud készíteni, amelyek segítségével megváltoztathatja a robot viselkedését.
Ezek a funkciók a következők bármelyikével használhatók:
- Az „Eszközinformáció” opció a V5 Robot Brain-en.
- A VEXcode V5 Fájl menüjének „Példák megnyitása” opciójában található „Rotation Sensing” példaprojekt felhasználásával.
- Egyéni felhasználói program írása valamelyik VEXcode programmal.
Amint korábban említettük, a forgásérzékelő képes mérni a tengely szögét, a tengely helyzetét és a tengely forgási sebességét. A V5 Smart Motors kiváló belső kódolókkal is rendelkezik, amelyek képesek mérni ezeket az értékeket.
Ennek ellenére számos olyan alkalmazás létezik, amelyekben a forgásérzékelő további értékes leolvasásokat tud biztosítani. Ezenkívül a forgásérzékelő képessége, hogy abszolút értéket adjon (ez az érték nem változik a robot agyának kikapcsolása után), óriási előnyt jelenthet.
Néhány példa:
-
Vezérlőállás: A 84T fogaskerék tengelye (32. lépés, span> V5 Clawbot build) a V5 Clawbot karján található hosszabb tengelyre , így egy forgásérzékelőt lehet behelyezni a tengelyre, és fel lehet szerelni a Clawbot tornyára (35., 36. lépés). Ez lehetővé teszi a V5 Brain számára, hogy mindig tudja a Clawbot karjának szögét.
Megjegyzés: a 23. lépésben az alsó hatlapfejű anya rögzítőjét ki kell cserélni egy lapos csapágy a forgásérzékelő rögzítési furatának elhelyezéséhez.Amint az érzékelő a helyére került, a tanulók kihívást jelenthetnek az érzékelő visszacsatolása segítségével a V5 Clawbot karjának mozgatására, megállítására és 3 különböző magasságban tartására, amikor megnyomják a V5 vezérlő gombjait.
-
Bemeneti/kimeneti arány leolvasása: A forgásérzékelők másik nagyszerű osztálytermi használata a lánckerék és a áttételi arányok tanulmányozása. A forgásérzékelő a lánckerék/áttétel „meghajtott” oldalának kimenő tengelyére helyezhető. 1:1-es teljesítményátviteli arány használható a forgásérzékelő várható kimeneti értékének rögzítésére, ha a V5 Smart Motor egy bizonyos teljesítményre/sebességre van beállítva a bemeneti tengely „meghajtó” oldalán. Ezután különböző arányokat lehet összeállítani, és az arányhoz tartozó várható kimenetet összehasonlítani a tényleges kimenet leolvasásával.
A forgásérzékelő használata versenyrobotokon
A forgásérzékelő kiváló versenyelőnyt biztosít a versenyrobotok számára. A tengelyszög, pozíció és tengelysebesség mérésének képessége sok információt szolgáltat a robot viselkedésének szabályozásához, például:
- Lendkerék sebessége: Egyes fejlett lendkerék-konstrukciók racsnis rendszert használnak a lendkerék meghajtására, amely egy labdajátékot dob. Ez úgy történik, hogy miközben a V5 Smart Motor nem kap energiát a lendkerékre, a lendkerék felszabadíthatja a pörgést, ahelyett, hogy energiát veszítene a motor ellenállásából. Az ilyen típusú kialakításnál a lendkerék tengelyén alkalmazott forgásérzékelő jó módszert jelenthet a sebesség mérésére és szabályozására.
- Elszigetelt kerék/forgásérzékelő: Előfordulhat olyan eset (játékdarabok lökése vagy egyéb tényezők), amikor a robot azt tapasztalhatja hajtókerék csúszása. Amint a V5 Smart Motor által hajtott kerekek csúszni kezdenek, a motor jeladóinak értékei már nem érvényesek. Ebben az esetben egy izolált Omni-Directional Wheel forgásérzékelővel a tengelyén hozzáadható a robot alvázához, hogy pontosan mérje a robot mozgását. Javasoljuk, hogy ezt a kerékegységet gumiszalaggal vagy latexcsövekkel „rugóval” terhelje. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a mérőkerék megfelelő érintkezést tartson fenn a terepfelülettel anélkül, hogy a meghajtó kerekeket felemelné a padlóról.
-
Játékpélda: A 2020–2021 VEX Robotics Competition játékban, a Change Up nevű játékban egy forgásérzékelőt lehetett elhelyezni a a robot karjának tengelye, és programozható volt, hogy a gólok tetejének pontos magasságába mozogjon, hogy labdákat szerezzen.
Nem számít, hogy milyen alkalmazásra használják a VEX V5 forgásérzékelőt, kétségtelen, hogy szívesen látják a csapatok számára. Az érzékelő értékeinek funkciója nyitva áll a felhasználó képzeletére.
A V5 forgásérzékelő a VEX webhelyenérhető el.