Descrizione
Il sensore di rotazione è uno dei potenti sensori V5 progettati per la completa integrazione con la piattaforma robotica V5.
Descrizione
Il sensore di rotazione è in grado di misurare i seguenti valori:
- Posizione rotazionale
- Rotazioni totali
- Velocità di rotazione
La posizione di rotazione viene misurata da 0° a 360° con una precisione di 0,088. L'angolo è determinato in modo assoluto e non viene perso quando il robot viene spento.
Rotazioni è il numero di giri in avanti o all'indietro e può essere azzerato secondo necessità. Il valore della rotazione non viene memorizzato quando il robot è spento.
La velocità dell'albero viene misurata dal sensore in gradi al secondo.
Il sensore di rotazione è compatibile sia con gli alberi VEX da 1/8" che da 1/4" .
L'alloggiamento di questo sensore ha un foro dell'albero dimensionato per l'albero VEX da 1/4”. Questo foro dell'albero è in grado di ruotare all'interno dell'alloggiamento del sensore.
L'alloggiamento del sensore è inoltre dotato di un foro di montaggio per viti che attraversa completamente l'alloggiamento e può ospitare viti n. 8-32 per montare il sensore.
Nota: Il sensore di rotazione viene fornito con due inserti metallici che possono essere inseriti nel foro dell'albero da ¼” per accogliere gli alberi VEX da ⅛”.
La larghezza del sensore di rotazione consente di inserirlo in un pezzo di C-Channel.
Affinché il sensore di rotazione 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 di rotazione 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 di rotazione
La posizione del mozzo dell'albero rotante del sensore di rotazione viene convertita in segnali elettrici (utilizzando un sensore a effetto Hall). L'elettronica interna del sensore converte questi segnali in segnali di uscita da ricevere come input dal V5 Brain.
Come accennato in precedenza, il sensore di rotazione ricorderà la sua posizione di rotazione da 0 a 360 gradi anche se viene interrotta l'alimentazione. Quindi, da questo punto di vista, funziona in modo simile a un potenziometro a fili 0. Tuttavia, a differenza di un potenziometro, può anche ruotare in modo continuo e misurare molte rotazioni dell'albero come un encoder ottico 3 fili 0.
Il sensore rotazionale combina le migliori caratteristiche dei sensori a 3 fili in un pacchetto aggiornato che si monta facilmente con il metallo strutturale e utilizza le porte intelligenti del cervello V5.
Il sensore di rotazione 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 di rotazione per:
- Imposta la posizione del sensore di rotazione su un grado specifico, ad esempio 0 gradi.
- Misurare l'angolo in gradi di rotazione di un albero tra 0 e 360.
- Misurare la posizione in base ai giri di un albero o ai gradi totali di rotazione dell'albero.
- Misurare la velocità dell'albero in gradi al secondo (dps) o giri al minuto (rpm).
Impostazione del sensore di rotazione
Posizionamento: Per funzionare, il sensore di rotazione deve avere un albero inserito nel foro dell'albero. Assicurarsi di fissare saldamente il sensore utilizzando una vite n. 8-32 attraverso il foro di montaggio.
È necessario prestare particolare attenzione per garantire che l'albero sia allineato con i fori strutturali, i cuscinetti e il foro dell'albero del sensore in modo che non vi siano vincoli che impediscano all'albero di ruotare.
Lettura dei valori del sensore di rotazione: È utile utilizzare la schermata Informazioni dispositivo (dashboard) sul cervello robot V5 per vedere le informazioni restituite dal sensore di rotazione. 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.
Seleziona l'icona del sensore di rotazione nella schermata Informazioni sul dispositivo.
Le informazioni sul dispositivo per il sensore di rotazione visualizzeranno l'angolo di rotazione dell'albero, il numero di rotazioni effettuate dall'albero e la velocità dell'albero (velocità). Selezionando la sezione dello schermo con 'Imposta Zero' si azzereranno i valori.
Nota: assicurarsi che il V5 Robot Brain abbia l'ultima versione del firmware .
Aggiungere il sensore di rotazione 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 di rotazione come dispositivo all'interno di VEXcode V5.
Seleziona l'icona Dispositivi.
Seleziona "Aggiungi un dispositivo".
Seleziona "ROTAZIONE".
Seleziona la porta intelligente a cui è collegato il sensore di rotazione sul cervello del robot V5.
Una volta scelta la porta, seleziona "FINE".
Nota: C'è un'opzione per cambiare il nome del sensore di rotazione nella finestra di testo da Rotazione1 ad un nome diverso e un'opzione per cambiare la direzione in cui il sensore misura la rotazione.
Una volta aggiunto il sensore di rotazione al programma utente, sarà disponibile una nuova serie di comandi del sensore.
Nota: esiste una differenza tra l'impostazione 0 nel dashboard e l'impostazione 0 nel codice. Quando si utilizza il cruscotto, la posizione zero viene memorizzata all'interno del sensore di rotazione e viene mantenuta in caso di interruzione dell'alimentazione. Quando nel codice è impostato 0, non verrà mantenuto quando il V5 Brain viene spento.
Per maggiori informazioni sui comandi della categoria "Sensing" relativi al sensore di rotazione, consultare le informazioni della Guida (Blocchi progetto o Python progetto).
Utilizzi comuni del sensore di rotazione
Il sensore di rotazione può produrre 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 rotazione" trovato nell'opzione "Apri esempi" nel menu File di VEXcode V5.
- Scrittura di un programma utente personalizzato con uno dei programmi VEXcode.
Come accennato in precedenza, il sensore di rotazione può misurare l'angolo dell'albero, la posizione dell'albero e la velocità di rotazione dell'albero. I motori intelligenti V5 dispongono anche di eccellenti encoder interni in grado di misurare alcuni di questi stessi valori.
Ciononostante, ci sono molte applicazioni in cui il sensore di rotazione può fornire ulteriori letture preziose. Inoltre, la capacità del sensore di rotazione di fornire un valore assoluto (un valore che non cambierà dopo che il cervello del robot è stato spento) può rappresentare un enorme vantaggio.
Alcuni esempi sono:
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Posizione di controllo: l'albero per l'ingranaggio 84T (fase 32, V5 Clawbot build) presente sul braccio del V5 Clawbot potrebbe essere sostituito con un albero più lungo in modo che un sensore di rotazione possa essere inserito sull'albero e montato sulla torre del Clawbot (fasi 35,36). Ciò consentirà al V5 Brain di conoscere sempre l'angolazione del braccio del Clawbot.
Nota: il dado esagonale inferiore di fissaggio nel passaggio 23 dovrà essere sostituito con un cuscinetto piatto per adattarsi al foro di montaggio del sensore di rotazione.Una volta posizionato il sensore, gli studenti possono essere sfidati a utilizzare il feedback del sensore per spostare, fermare e tenere il braccio del Clawbot V5 a 3 diverse altezze quando vengono premuti i pulsanti sul controller V5.
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Lettura del rapporto di ingresso/uscita: Un altro ottimo utilizzo in classe di un sensore di rotazione è lo studio dei rapporti di trasmissione della ruota dentata e del cambio. È possibile posizionare un sensore di rotazione sull'albero di uscita del lato "condotto" del rapporto pignone/cambio. È possibile utilizzare un rapporto di trasferimento di potenza 1:1 per registrare una lettura di uscita prevista per il sensore di rotazione quando il motore intelligente V5 è impostato su una determinata potenza/velocità per il lato "azionamento" dell'albero di ingresso. Successivamente è possibile assemblare diversi rapporti e il rendimento previsto per il rapporto può essere confrontato con la lettura del rendimento effettivo.
Utilizzi del sensore di rotazione su un robot da competizione
Il sensore di rotazione fornirà un eccellente vantaggio competitivo per i robot da competizione. La capacità di misurare l'angolo, la posizione e la velocità dell'albero fornirà una grande quantità di informazioni per controllare il comportamento del robot, come ad esempio:
- Velocità del volano: alcuni modelli avanzati di volano utilizzano un sistema a cricchetto per azionare il volano che lancia un pezzo di gioco con la palla. Ciò avviene in modo che mentre la potenza non viene applicata al volano dal motore intelligente V5, il volano può girare liberamente anziché perdere energia dalla resistenza del motore. In questo tipo di progetto, un sensore di rotazione utilizzato sull'albero del volano può fornire un buon metodo per la misurazione e il controllo della sua velocità.
- Sensore di rotazione/ruota isolato: Potrebbe verificarsi un caso (spinta di pezzi del gioco o altri fattori) in cui un robot potrebbe subire uno slittamento della ruota motrice. Non appena le ruote azionate da uno Smart Motor V5 iniziano a slittare, i valori degli encoder del motore non sono più validi. In questo caso, è possibile aggiungere al telaio del robot una ruota omnidirezionale isolata con un sensore di rotazione sull'albero per misurare con precisione il movimento del robot. Si consiglia di caricare la “molla” di questo gruppo ruota mediante l'uso di elastici o tubi in lattice. Questo design consentirà alla ruota di misurazione di mantenere un contatto adeguato con la superficie del campo senza sollevare le ruote motrici dal pavimento.
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Esempio di gioco: nel gioco della competizione VEX Robotics 2020-2021, Change Up, un sensore di rotazione potrebbe essere posizionato sull'asta del braccio del robot e potrebbe essere programmato per spostarsi all'altezza esatta della parte superiore delle porte per segnare palle.
Indipendentemente dall'applicazione per cui verrà utilizzato il sensore di rotazione 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 di rotazione è disponibile sul sito Web VEX.