説明
ポテンショメータは、可変抵抗器を使用してシャフトの角回転 (最大 265o) を測定するセンサーです。 3-Wire シリーズセンサーの 1 つです。
ポテンショメータは、中心に「D ホール」を備えた設計になっています。これにより、四角いシャフトを穴に挿入し、シャフトの回転に応じてセンサーのハブの位置を変えることができます。
センサーのハウジングには2つの取り付け用アークスロットがあり、下の動画に示すように、ロボットの構造に取り付けた後でもポテンショメータの位置を °まで微調整できます。取り付けネジを緩め、センサーを調整し、ネジを締め直すことで調整できます。
3 線式センサーは、V5 Robot Brain または Cortex性があります。センサーのケーブルは 3線延長ケーブルを使用して延長できます
ポテンショメータが V5 Brain で機能するには、センサー ケーブルが V5 Brain 3 線ポートに 挿入される必要があります。
ポテンショメータは アドバンスセンサーキット に含まれています。または、2個パック としてこちらからご購入いただけます
| ポテンショメータ | センサーケーブルが完全に挿入されました |
|---|---|
ポテンショメータの仕組み
ポテンショメータは、シャフトがセンサーの中央ハブを回転させると可変抵抗器の値を変化させることによって機能します。この抵抗の変化により、V5 Brain の出力信号が変更されます。返される入力信号の電圧は異なります。 V5 Brain はユーザー プログラムと連携して、この電圧変化をシャフト角度回転のパーセントまたは角度に変換できます。この測定により、値の増加または減少を検出できます。
ポテンショメータの利点は、V5 Brain の電源がオフになってから再度オンになった場合でも、同じ測定値が返されることです。 Brain の電源がオフのときにシャフトが回転すると、ポテンショメータが返す値は、Brain の電源がずっとオンだった場合と同じになります。言い換えれば、ポテンショメータは常にその中心ハブの位置に応じた値を返します。これは、Brain の電源が切れるたびに読み取り値が失われる光学式シャフト エンコーダーとは異なります。
信号電圧の変化を利用してロボットの動作を制御する Brain のユーザー プログラムを作成するには、ポテンショメータを VEXcode V5や VEXcode Pro V5 などのプログラミング言語と組み合わせて使用する必要があります。
ポテンショメータの中央ハブはシャフト 265oによって回転できます。このため、アームシャフトやクローグリッパーシャフトなど、回転が制限されているシャフトの測定に最適です。
ポテンショメータを 265oを超えて強制的に回転させないでください。中央ハブに力がかかると、センサーの内部ストッパーが壊れ、ハブが自由に回転する可能性があります。この問題が発生した場合、センサーの値は正しくなくなるため、センサーはリサイクルまたは廃棄する必要があります。
ポテンショメータの測定範囲は、それを「トルク」 ギア比 の従動シャフトに配置し、シャフトを比率の駆動側で測定することによって拡張できます。ただし、この方法を使用した場合、センサー値の分解能はそれほど高くありません。
シャフトが自由に回転する場合、シャフトの回転を測定するには、ポテンショメータではなく、光学式シャフト エンコーダを使用する必要があります。
ポテンショメータの一般的な用途：
ポテンショメータが一般的に使用される 2 つの用途は、アセンブリの位置を制御すること、または V5 Brain にさまざまなフィードバックを提供して関数を選択したり変数値を変更したりすることです。教室での例としては、次のようなものがあります。
制御位置: クローボットのアームにある 84T ギアのシャフト (手順 32 V5 クローボットのビルドは、 長いシャフトに交換できるため、 ポテンショメータをシャフトに挿入して、クローボットのタワーに取り付けることができます (手順 35、36)。センサーを設置したら、下の動画に示すように、V5コントローラーのボタンを押したときにセンサーからのフィードバックを利用して、V5クローボットのアームを動かしたり、停止させたり、3つの異なる高さで保持したりする課題に生徒は取り組むことができます
変数/機能の調整: 短いシャフトをポテンショメータに挿入し、ゴム製シャフトカラーを使用してセンサーのハブに固定し、次に小さなコンポーネント ( ドライバーシャフトロックバーなど) をシャフトに追加してノブとして使用できます。
このアセンブリをロボットのドライブトレインに取り付けると、生徒はセンサーからのフィードバックを使用してロボットの回転角度を変更することに挑戦できます。この場合、プログラムが実行されるたびに、ポテンショメータのノブが異なる位置に回転すると、ロボットは異なる量回転します。
このアセンブリを使用したもう 1 つの楽しいアクティビティは、ポテンショメータから返された値を 7 つの範囲に分割することです。ポテンショメータのノブをある値の範囲から次の値の範囲に回すと、別の曜日 (またはその他のかわいいメッセージ) が V5 Brain のカラー タッチ スクリーンに表示されるユーザー プログラムを作成するよう生徒に課題を与えます。
競技用ロボットにおけるポテンショメータの用途：
シャフト制御の検証: V5 スマート モーターのエンコーダは、競技中のシャフトの回転制御に使用すると優れた効果を発揮します。ただし、二次シャフトが正しい角度に回転していることを確認するためにポテンショメータが役立つ場合があります。たとえば、「ヒーロー」ロボット Flip のリスト シャフト (ステップ 43、Flip ビルド) にポテンショメータを追加できます
この例では、センサーは自律プログラムにフィードバックを提供し、手首のスプロケットのチェーン駆動が歯飛びを起こしていないこと、およびV5スマートモーターのエンコーダーと同期していることを確認します。これは以下のアニメーションで示されています。
プログラム機能の選択: 8 つの異なるプログラムを保持できる V5 Brain は、多くのプログラムされたルーチンを提供できます。これらのプログラムは、試合開始前に Brain のタッチ スクリーンで選択できます。ただし、ノブ付きポテンショメータを使用すると、タッチ スクリーンの保護シールドを取り外すことなく、プログラム内の機能を選択したり、ロボットをフィールドに設置する前の最後の瞬間に変数を調整したりすることができます。
たとえば、ポテンショメータのノブを一方の側 (低範囲) からもう一方の側 (高範囲) に回転させて、ロボットの自律ルーチンを Blue Alliance ルーチンと Red Alliance ルーチンから切り替えることができます。