VEX V5で回転センサーを使用する

説明

回転センサー は、V5 ロボット 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。

説明

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。

回転センサーの仕組み

回転センサーの回転シャフト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、 3線式ポテンショメータと同様に動作します。 ただし、ポテンショメータとは異なり、 3 線式光学シャフト エンコーダのように連続的に回転して、シャフトの多くの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、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 V5 Robot Brain 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。

回転センサーのセットアップ

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。

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、「デバイスの追加」機能を使用してこれを実現します。 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。

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

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 クローボットのアームにある 84T ギアのシャフト (手順 32、2 クローボット ビルド) を より長いシャフト に交換して、回転センサーをシャフトに挿入し、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)。 これにより
  : 回転センサーの取り付け穴に対応するために、手順 23 の下部の 六角ナット リテーナー を フラット ベアリング 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。

• 入力/出力比の読み取り: 回転センサーのもう 1 つの優れた教室での使用法は、スプロケットと ギア比の研究です。 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。
  

競技用ロボットにおける回転センサーの用途

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 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機能とな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。

回転センサーは、 VEX Web サイトから入手できます。