Il sensore ottico è uno dei potenti sensori V5 progettati per la completa integrazione con la piattaforma robotica V5.
Descrizione del sensore
Il sensore ottico è una combinazione dei seguenti sensori:
- Sensore di luce ambientale
- Sensore di colore
- Sensore di prossimità
Le informazioni sul colore sono disponibili come RGB (rosso, verde, blu), tonalità e saturazione o scala di grigi. Il rilevamento del colore funziona meglio quando l'oggetto è più vicino di 100 millimetri (mm).
Il sensore di prossimità misura l'energia IR (infrarossa) riflessa proveniente da un LED IR integrato. Pertanto, i valori cambieranno con la luce ambientale e la riflettività dell'oggetto.
Il sensore ottico è dotato di un LED bianco per facilitare il rilevamento del colore in condizioni di scarsa illuminazione.
L'alloggiamento di questo sensore è dotato di due linguette di montaggio con fori asolati per garantire flessibilità durante il montaggio del sensore su un robot.
Sulla parte anteriore del sensore è presente una piccola finestra dove sono posizionati i sensori ottici.
La larghezza del sensore ottico consente di inserirlo in un pezzo di canale C.
Nota: per questo attacco è necessario utilizzare un distanziale da 1/4 di pollice (275 - 1013) o un distanziale in plastica da 8 mm (276-2019) per lasciare spazio alla porta intelligente V5.
Affinché il sensore ottico funzioni con il cervello robot V5, la porta intelligente V5 del sensore e la porta intelligente del cervello robot V5 devono essere collegate con un cavo intelligente V5. Il sensore ottico funzionerà con una qualsiasi delle 21 porte intelligenti sul cervello del robot V5. Quando colleghi uno Smart Cable V5 alle porte, assicurati che il connettore del cavo sia completamente inserito nella porta e che la linguetta di bloccaggio del connettore sia completamente agganciata.
Come funziona il sensore ottico
Il sensore ottico riceve l'energia luminosa e la converte in segnali elettrici. L'elettronica interna del sensore (una macchina a stati hardware) converte questi segnali in segnali di uscita da ricevere come input dal V5 Brain.
Come precedentemente menzionato:
- Il rilevamento del colore del sensore funziona meglio quando l'oggetto è più vicino di 100 millimetri (mm) o circa 3,9 pollici.
- Il sensore di prossimità misura l'intensità della luce riflessa IR. Ciò farà sì che i valori cambino con la luce ambientale e la riflettività dell'oggetto.
Il sensore ottico deve essere abbinato a un linguaggio di programmazione come V5 o Pro V5 per creare un programma utente per il V5 Robot Brain, in modo da utilizzare le letture del sensore per controllare il comportamento del robot.
Il V5 Brain insieme a un programma utente può essere utilizzato con il sensore ottico per:
- Accende o spegne la luce LED bianca del sensore.
- Imposta la percentuale di potenza della luce LED bianca.
- Rileva un oggetto.
- Rileva un colore.
- Misura la luminosità percentuale della luce ambientale.
- Misura la tonalità di un colore in gradi.
Impostazione del sensore ottico
Posizionamento.
Il posizionamento del sensore ottico è molto importante per ottenere letture accurate. Assicurati che nessuna struttura sul robot si trovi davanti alla piccola finestra del sensore ottico sulla parte anteriore del sensore. È necessario che ci sia un percorso libero davanti al sensore tra qualsiasi oggetto da misurare e il sensore.
Lettura dei valori dei sensori ottici.
È utile utilizzare la schermata Informazioni dispositivo sul Robot Brain V5 per vedere le informazioni restituite dal sensore ottico. Questo può essere fatto con il sensore collegato al cervello con i seguenti passaggi:
Rimuovi la protezione magnetica per schermo V5 Brain, accendi Brain e tocca l'icona Dispositivi.
Tocca l'icona del sensore ottico nella schermata Informazioni sul dispositivo.
Modalità colore. Posizionare un oggetto davanti al sensore ottico. Il display mostrerà la luminosità rilevata dal sensore, la vicinanza dell'oggetto e il numero relativo alla tonalità del colore dell'oggetto. Toccando la parte dedicata alla luminosità del LED sullo schermo si modificherà la luminosità del LED.
Nota: assicurarsi che V5 Robot Brain disponga della versione più recente del firmware.
Aggiungere il sensore ottico come dispositivo in VEXcode V5
Ogni volta che un sensore viene utilizzato con un linguaggio di programmazione, deve essere configurato all'interno di quel linguaggio. Con VEXcode V5 e VEXcode Pro V5, questo si ottiene utilizzando la funzione "Aggiungi un dispositivo". Per fornire un esempio di ciò, i seguenti passaggi aggiungeranno il sensore ottico come dispositivo all'interno di VEXcode V5.
Seleziona l'icona Dispositivi.
Seleziona "Aggiungi un dispositivo".
Seleziona "OTTICO".
Seleziona la porta intelligente a cui è collegato il sensore ottico sul cervello del robot V5.
Una volta scelta la porta, seleziona "FINE".
Nota: Esiste un'opzione per cambiare il nome del sensore ottico nella finestra di testo da Ottico1 a un nome diverso.
Una volta aggiunto il sensore ottico al programma utente, sarà disponibile una nuova serie di comandi del sensore.
Per maggiori informazioni sui comandi della categoria "Sensing" relativi al sensore ottico, consultare le informazioni della Guida (Blocchi progetto o Python progetto).
Utilizzi comuni del sensore ottico
Il sensore ottico può produrre diverse misurazioni che possono essere utilizzate per modificare il comportamento del robot.
Queste funzionalità possono essere utilizzate con:
- L'opzione "Informazioni dispositivo" sul Robot Brain V5.
- Utilizzando il progetto di esempio "Rilevamento oggetti (ottico)" trovato nell'opzione "Apri esempi" nel menu File di VEXcode V5.
- Scrittura di un programma utente personalizzato con uno dei programmi VEXcode.
Queste funzionalità includono:
- Rileva un oggetto. Questa funzione consente al robot di rilevare un oggetto quando rientra nel raggio d'azione del sensore ottico. Una divertente sfida in classe sarebbe quella di posizionare oggetti con diversa riflettività davanti al sensore, come un blocco di gommapiuma nera o una palla lucida di foglio di alluminio, per vedere se la superficie dell'oggetto ha qualche effetto sul suo rilevamento.
Rileva un colore. Questa funzione consente al tuo robot di identificare il colore di un oggetto. Un'attività divertente in classe potrebbe essere quella di prendere alcuni campioni di vernice dal negozio di ferramenta in diversi colori (rosso, verde, blu, giallo, arancione, viola, ciano) e vedere se la sfumatura del colore influisce sul suo rilevamento.
- Misurare la luminosità percentuale della luce ambientale. Questa funzione consente al tuo robot di misurare la luminosità della luce attorno ad esso. Un'attività divertente in classe consiste nell'utilizzare questa funzione per misurare la quantità di luce in una stanza con le luci dell'aula accese e quelle spente. Quindi, scrivi un programma utente personalizzato in modo che quando le luci nella stanza sono accese il tuo robot si muove in cerchio e quando le luci sono spente il tuo robot smette di muoversi.
Misura la tonalità di un colore in gradi. Questa funzione consente al tuo robot di fornire un numero per la tonalità di colore di un oggetto. Il sensore ottico riporta il valore della tonalità corrispondente in gradi da 0 a 359 in base alla ruota dei colori sottostante. Ciò fornisce una misurazione del colore più precisa rispetto a una designazione generalizzata di rosso, verde o blu. Un'attività divertente in classe potrebbe essere quella di misurare la tonalità di diversi oggetti nella stanza e vedere quale studente riesce a trovare l'oggetto con il numero di tonalità più alto.
Utilizzi del sensore ottico su un robot da competizione
Il sensore ottico fornirà un eccellente vantaggio competitivo per i robot da competizione. La capacità di rilevare gli oggetti e il loro colore fornirà una grande quantità di informazioni durante la progettazione di routine autonome.
La presenza e la tonalità di colore di un oggetto forniranno informazioni utili per il rilevamento dei pezzi del gioco e/o degli obiettivi.
Ad esempio, nel gioco di competizione di robotica VEX 2020-2021, Change Up, un sensore ottico potrebbe essere angolato per scansionare il pavimento davanti all'aspirazione del robot. Non appena viene rilevata una delle palline colorate della tua alleanza, questa potrebbe attivare automaticamente l'aspirazione del robot e raccogliere la pallina.
Indipendentemente dall'applicazione per cui verrà utilizzato il sensore ottico VEX, non c'è dubbio che sarà un'aggiunta gradita per i team. La funzione dei valori del sensore è aperta all'immaginazione dell'utente.
Il sensore ottico è disponibile sul sito web di VEX.