IQ 光学センサーは、IQ ロボティクス 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 IQ センサーの 1 つです。
センサーの説明
IQ 光学センサーは、次のセンサーの組み合わせです。
- 周囲光センサー: センサーが検出している現在の周囲光の量を報告します。 これは、部屋の明るさレベル、または特定のオブジェクトの明るさである可能性があります。
- カラー センサー: 色情報は、RGB (赤、緑、青)、色相と彩度、またはグレースケールとして利用できます。 色の検出は、物体が 100 ミリメートル (mm) よりも近い場合に最適に機能します。
- 近接センサー: 近接センサーは、統合された IR LED からの反射 IR (赤外線) エネルギーを測定します。 そのため、値は周囲の光やオブジェクトの反射率によって変化します。
光学センサーには白色 LED も含まれています。
これらの LED はオンまたはオフにしたり、特定の割合の明るさに設定したりできます。
これにより、周囲の光の状態に関係なく、色を検出する際に一貫した光源が提供されます。
センサーのハウジングの背面には 5 つの穴があり、センサーをロボットに取り付ける際の柔軟性を提供します。
センサーの表面には、光学センサーが配置されている小さな窓があります。
光学センサーが IQ Brain で機能するには、センサーのスマート ポートと IQ Brain のスマート ポートをスマート ケーブルで接続する必要があります。
光学センサーは、IQ Brain の 12 個のスマート ポートのいずれかで動作します。
IQ 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。
光学センサーの仕組み
IQ 光学センサーは光エネルギーを受け取り、そのエネルギーを電気信号に変換します。 センサーの内部電子機器 (ハードウェア ステート マシン) は、これらの信号を出力信号に変換し、IQ Brain が入力として受信します。
前述したように:
- センサーの色検出は、物体が 100 ミリメートル (mm) または約 3.9 インチよりも近い場合に最適に機能します。
- 近接センサーは、反射された IR 光の強度を測定します。 これにより、周囲の光やオブジェクトの反射率によって値が変化します。
IQ 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には、光学センサーを VEXcode IQ と組み合わせる必要があります。
ユーザー プログラムと連携した IQ Brain を光学センサーと併用すると、次のことが可能になります。
- センサーの白色 LED ライトをオンまたはオフにします。
- 白色 LED ライトの電力の割合を設定します。
- 物体を検出します。
- 色を検出します。
- 周囲光の明るさのパーセントを測定します。
- 色の色相を度単位で測定します。
光学センサーのセットアップ
配置
光学センサーの配置は、正確な測定値を取得するために非常に重要です。
センサーの表面にある小さな光学センサー ウィンドウの前にロボットの構造物がないことを確認してください。
測定対象物とセンサーの間には、センサーの前に障害物がない経路が必要です。
光学センサー値の読み取り
IQ Brain の [デバイス] 画面を使用して、光学センサーが報告する情報を確認すると便利です。
- LED: LED の現在の明るさの割合。 0 はオフ、100% は完全にオンになります。
- BRT: 室内の周囲光または物体の明るさのパーセンテージ
- PROX: オブジェクトの近さ (近いか遠いか)
-
色相: 0 ～ 359 度の色相値。 各色相値には、色の濃淡が関連付けられています。
センサー ダッシュボードを使用するには、この記事の手順に従ってください。
VEXcode IQ で光学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 IQ では、[デバイス] ウィンドウの [デバイスの追加] 機能を使用してこれを実行します。
光学センサーを構成に追加するには、この記事の手順に従ってください。
光学センサーがプロジェクトに追加されると、新しいセンサー ブロックのセットが利用可能になります。
光学センサーに関連する「センシング」カテゴリのブロックの詳細については、ヘルプ情報 (ブロック プロジェクト または C++ プロジェクト) を参照してください。
光学センサーの一般的な用途
光学センサーは、ロボットの動作を変更するために使用できるいくつかの測定値を生成できます。 これらの機能には次のものが含まれます:
物体を検出する
この機能を使用すると、オブジェクトが光学センサーの範囲内に入ったときにロボットがそれを検出できるようになります。
左に示すサンプル プロジェクトは、前面に光学センサーが取り付けられたロボットをコーディングして、立方体などの物体を検出するまで駆動し、光学センサーによって物体が検出されると駆動を停止するようにコーディングするために使用されます。
色を検出する
この機能により、ロボットはオブジェクトの色を識別できるようになります。
例としては、前面に光学センサーが取り付けられ、色付きの立方体などの物体を検出するまで回転するようにタッチ LED が取り付けられたロボットをコード化することができます。
物体を検出すると、ロボットは 5 秒間回転を停止し、検出した物体の色でタッチ LED を点灯します。
周囲光を測定する
この機能により、ロボットは周囲の光の明るさを測定できます。
左に示すプロジェクト例は、部屋の照明が点灯するとロボットを円運動させ、照明が消えるとロボットの駆動を停止するために使用されます。
色相値を測定する
この機能を使用すると、ロボットがオブジェクトの色の色相の数値を提供できるようになります。
光学センサーは、左側のカラー ホイールに基づいて、対応する色相値を 0 ～ 359 の度数で報告します。
これにより、一般的な赤、緑、青の指定と比較して、より正確な色の測定が可能になります。
競技用ロボットでの光学センサーの使用
光学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。 オブジェクトとその色を検出する機能は、自律ルーチンを設計する際に大量の情報を提供します。 オブジェクトの存在と色の色合いは、ゲームの駒やゴールの検出に役立つ情報を提供します。
たとえば、2021 ～ 2022 年の VEX IQ チャレンジのピッチングでは、光学センサーを角度を付けてロボットの吸気口をスキャンできます。
吸気口内でボールが検出されるとすぐに、ボールを発射するためにロボットのアームが自動的にオンになります。
VEX IQ 光学センサーがどのような用途に使用されるとしても、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。