V5 回転センサーの使用 – VEX ライブラリ

説明

V5 回転センサー V5 ロボット工学プラットフォームと完全に統合するように設計された強力な V5 センサーの 1 つです。

V5_回転_センサー.png

説明

V5 回転センサーは次の値を測定できます。

回転位置
総回転数
回転速度

回転位置は 0° から 360° まで 0.088 の精度で測定されます。角度は絶対的に決定され、ロボットの電源がオフになっても失われることはありません。

回転数は正転または逆転の回転数であり、必要に応じてゼロにリセットできます。ロボットの電源がオフの場合、回転値は保存されません。

シャフト速度はセンサーによって毎秒の度数で測定されます。

回転センサーは、1/8 インチと 1/4 インチの VEX シャフトの両方と互換性があります。

このセンサーのハウジングには、1/4 インチ VEX シャフト用のサイズのシャフト穴があります。この軸穴はセンサーのハウジング内で回転可能です。

センサーハウジングには、ハウジングを完全に貫通するネジ取り付け穴もあり、センサーを取り付けるために #8-32 ネジを収容できます。

注: 回転センサーには、1/8 インチ VEX シャフトに対応するために 1/4 インチシャフト穴に挿入できる 2 つの金属シャフトインサートが付属しています。

V5 回転センサーの幅により、 C-Channelの一部にネストすることができます。

回転センサーを V5 ロボットブレインで機能させるには、センサーの V5 スマートポートと V5 ロボットブレインのスマートポートを V5 スマートケーブルで接続する必要があります。回転センサーは、V5 Robot Brain の 21 個のスマートポートのいずれかで動作します。 V5 スマートケーブルをポートに接続するときは、ケーブルのコネクタがポートに完全に挿入され、コネクタのロックタブが完全にはめ込まれていることを確認してください。

回転センサーの仕組み

V5 回転センサーの回転軸ハブの位置は電気信号に変換されます (ホール効果センサーを使用)。センサーの内部電子機器は、これらの信号を出力信号に変換し、V5 Brain が入力として受信します。

前述したように、回転センサーは電源が遮断されても 0 ～ 360 度の回転位置を記憶します。したがって、その点では、線式ポテンショメータと同様に機能します。ただし、ポテンショメータとは異なり、線式光学式シャフトエンコーダのように連続的に回転して多くのシャフト回転を測定することもできます。

回転センサーは、3 線式センサーの最高の機能を最新のパッケージに組み合わせたもので、構造用金属で簡単に取り付けられ、V5 Brain のスマートポートを使用します。

回転センサーは、 VEXcode V5 または VEXcode Pro V5 などのプログラミング言語と組み合わせて、V5 Robot Brain がセンサーの読み取り値を利用してロボットの動作を制御するためのユーザープログラムを作成する必要があります。

V5 Brain はユーザープログラムと連携して、回転センサーと組み合わせて次の目的で使用できます。

回転センサーの位置を指定した度 (0 度など) に設定します。
シャフトが 0 から 360 度まで回転した角度を度単位で測定します。
シャフトの回転数またはシャフトの合計回転角度によって位置を測定します。
シャフト速度を 1 秒あたりの度数 (dps) または 1 分あたりの回転数 (rpm) で測定します。

回転センサーの設定

配置: 回転センサーが機能するには、シャフト穴にシャフトが挿入されている必要があります。センサーは取り付け穴に#8-32ネジを使用してしっかりと取り付けてください。

シャフトの回転を妨げる結合がないように、シャフトが構造穴、ベアリング、センサーのシャフト穴と位置合わせされていることを確認するために特別な注意を払う必要があります。

回転センサー値の読み取り: V5 Robot Brain のデバイス情報画面 (ダッシュボード) を使用して、回転センサーが返す情報を確認すると便利です。これは、Brain に接続されたセンサーを使用して次の手順で実行できます。

V5 Brain 磁気スクリーンプロテクターを取り外し、Brain の電源を入れ、デバイスアイコンをタッチします。

新しい回転デバイス.png

[デバイス情報] 画面で [回転センサー] アイコンを選択します。

新しい回転センサー.png

回転センサーのデバイス情報には、シャフトが回転した角度、シャフトが回転した回転量、およびシャフト速度 (速度) が表示されます。画面の「ゼロに設定」セクションを選択すると、値がゼロにリセットされます。

注: V5 Robot Brain に最新バージョンのファームウェアインストールされていることを確認してください。

VEXcode V5 に回転センサーをデバイスとして追加する

センサーをプログラミング言語で使用する場合は、その言語内でセンサーを構成する必要があります。 VEXcode V5 および VEXcode Pro V5では、これは「デバイスの追加」機能を使用して実行されます。この例を示すために、次の手順では回転センサーを VEXcode V5 内のデバイスとして追加します。

[デバイス]アイコンを選択します。

「デバイスを追加」を選択します。

選択_回転.png

「回転」を選択します。

Screen_Shot_2020-10-14_at_1.32.43_PM.png

回転センサーが V5 Robot Brain に接続されているスマートポートを選択します。

Screen_Shot_2020-10-14_at_1.32.58_PM.png

ポートを選択したら、「DONE」を選択します。

注: テキストウィンドウ内の回転センサーの名前を Rotation1 から別の名前に変更するオプションと、センサーが回転を測定する方向を変更するオプションがあります。

Screen_Shot_2020-10-14_at_1.33.47_PM.png

回転センサーがユーザープログラムに追加されると、新しいセンサーコマンドのセットが使用可能になります。

注: ダッシュボードでの 0 の設定とコードでの 0 の設定には違いがあります。ダッシュボードを使用する場合、ゼロ位置は回転センサー内に保存され、電源が失われた場合でも維持されます。コードで 0 を設定すると、V5 Brain がオフになったときに保持されません。

回転センサーに関連する「センシング」カテゴリのコマンドの詳細については、ヘルプ情報 (ブロックプロジェクトまたは Python プロジェクト) を参照してください。

回転センサーの一般的な用途

無題_描画-3.png

回転センサーは、ロボットの動作を変更するために使用できる測定値を生成できます。

これらの機能は、次のいずれかと併用できます。

V5 Robot Brain の「デバイス情報」オプション。
VEXcode V5 の [ファイル] メニューの [サンプルを開く] オプションにあるサンプルプロジェクト「Rotation Sensing」を使用します。
VEXcode プログラムの 1 つを使用してカスタムユーザープログラムを作成します。

前述したように、回転センサーはシャフトの角度、シャフトの位置、シャフトの回転速度を測定できます。 V5 スマートモーターには、これらと同じ値の一部を測定できる優れた内部エンコーダーもあります。

それにもかかわらず、回転センサーが追加の貴重な読み取り値を提供できるアプリケーションは数多くあります。また、回転センサーが絶対値 (ロボットの脳の電源を切った後も変化しない値) を提供できることも、大きな利点となります。

いくつかの例は次のとおりです。

制御位置: V5 Clawbot のアームにある 84T ギアのシャフト (ステップ V5 Clawbot build) を長いシャフトに交換できるため、回転センサーをシャフトに挿入して、シャフトに取り付けることができます。 Clawbot の塔 (ステップ 35、36)。これにより、V5 Brain はクローボットの腕の角度を常に把握できるようになります。
注: 回転センサーの取り付け穴に適合させるために、ステップ 23 の下側の六角ナットリテーナー平軸受に交換する必要があります。

センサーを設置したら、生徒は、V5 コントローラーのボタンが押されたときにセンサーからのフィードバックを使用して、V5 クローボットのアームを 3 つの異なる高さで動かし、停止し、保持することに挑戦できます。
入出力比の読み取り: 教室での回転センサーのもう 1 つの優れた用途は、スプロケットとギア比の学習です。回転センサーは、スプロケット/ギア比の「被動」側の出力シャフトに配置できます。 V5 スマートモーターが入力シャフトの「駆動」側で特定の出力/速度に設定されている場合、1:1 の動力伝達比を使用して、回転センサーの予想される出力読み取り値を記録できます。次に、さまざまな比率を組み立てて、その比率の予想される出力を実際の出力の読み取り値と比較できます。

競技用ロボットでの回転センサーの使用

回転センサーは、競技用ロボットに優れた競争上の優位性をもたらします。シャフトの角度、位置、シャフト速度を測定できることにより、ロボットの動作を制御するための次のような大量の情報が得られます。

フライホイール速度: 高度なフライホイール設計の中には、ラチェットシステムを使用してボールゲームの駒を投げるフライホイールを駆動するものがあります。これは、V5 スマートモーターによってフライホイールに電力が供給されていないときに、フライホイールがモーターの抵抗によってエネルギーを失うことなく自由に回転できるようにするために行われます。このタイプの設計では、フライホイールのシャフトに回転センサーを使用すると、速度の測定と制御に優れた方法を提供できます。
分離車輪/回転センサー: ロボットが駆動輪の滑りを経験する場合 (ゲーム駒を押すなどの要因) が発生する可能性があります。 V5 スマートモーターによって駆動される車輪が滑り始めると、モーターのエンコーダーからの値は無効になります。この場合、シャフトに回転センサーを備えた独立した全方向ホイールをロボットのシャーシに追加して、ロボットの動きを正確に測定できます。ゴムバンドまたはラテックスチューブを使用して、このホイールアセンブリに「バネ」をかけることをお勧めします。この設計により、駆動輪を床から持ち上げることなく、測定輪がフィールド表面と適切な接触を維持できるようになります。
ゲーム例: 2020 ～ 2021 年の VEX ロボティクスコンペティションゲーム「Change Up」では、回転センサーをロボットのアームのシャフトに配置し、ゴールの頂点の正確な高さに移動して得点するようにプログラムできます。ボール。

VEX V5 回転センサーがどのような用途に使用されるかに関係なく、チームにとって歓迎される追加であることは間違いありません。センサーの値の機能はユーザーの想像力に任されています。

V5 回転センサーは、 VEX Web サイトで入手できます。