설명

라인 트래커 는 적외선 LED와 적외선 센서로 구성된 아날로그 센서입니다. 단일 장착 구멍이 있으며 로봇 섀시 아래에 장착되도록 설계되었습니다. 라인 트래커를 사용하면 로봇이 미리 표시된 경로를 따라갈 수 있습니다. 3-Wire 시리즈 센서 중 하나입니다.

3-Wire 센서는 V5 Robot Brain 또는 Cortex와 호환됩니다. 3선 연장 케이블을 사용하여 센서 케이블을 연장할 수 있습니다.

Line Tracker가 V5 Brain과 함께 작동하려면 센서 케이블이 완전히 삽입되어야 합니다. V5 브레인 3선 포트.

라인 추적기는 고급 센서 키트 또는 3팩으로 제공되며 여기.

라인 트래커 센서 케이블이 완전히 삽입됨
Line_Tracker.jpg Triport_Connected_to_V5_Brain.jpg

라인 트래커의 작동 방식

Line Tracker는 적외선 LED로 표면을 비추는 방식으로 작동하며 적외선 센서는 반사된 적외선을 측정합니다. 반사된 방사선의 강도에 따라 Line Tracker는 센서 아래의 표면이 얼마나 밝거나 어두운지 결정할 수 있습니다.

밝은 색상의 표면은 어두운 표면보다 더 많은 적외선을 반사하고 센서에 더 밝게 나타납니다. 이를 통해 센서는 창백한 표면의 어두운 선 또는 어두운 표면의 창백한 선을 감지할 수 있습니다.

Line Tracker는 아날로그 센서입니다. 즉, 적외선 센서는 반사된 적외선 복사에 따라 0v에서 5v 사이의 전압 값을 V5 Brain에 반환합니다. 그런 다음 V5 Brain은 이 값을 반사율의 백분율로 변환합니다. 이러한 유형의 측정에서는 선을 성공적으로 따르기 위해 반사도 음영 간의 차이에 대한 적절한 임계값이 필요합니다.

예를 들어, 센서가 차이 임계값에 비해 너무 가까운 반사 백분율을 반환하기 때문에 Line Tracker는 짙은 회색 VEX 대회 필드 타일에 놓인 검은색 전기 테이프 스트립을 따르지 않습니다. 그러나 VEX 대회 필드 타일의 흰색 전기 테이프 스트립은 로봇이 테이프를 추적할 수 있는 적절한 임계값과 값의 큰 차이를 제공합니다.

Line Tracker는 VEXcode V5또는 VEXcode Pro V5와 같은 프로그래밍 언어와 쌍을 이루어 사용자를 생성해야 합니다. 두뇌가 반사율의 값을 사용하여 로봇을 제어하도록 하는 프로그램입니다.

참고: (Reflectivity of) 블록은 V5에서 읽은 것과 다른 버전의 Line Tracker 값을 반환합니다. 계기반.

 

센서 배치

라인 트래커의 배치는 센서의 기능에 매우 중요합니다. 라인 트래커의 범위는 측정하는 표면에서 약 0.02"~0.25"입니다. 최적의 감도는 3mm(약 ⅛”)이며 센서는 가능한 한 표면에서 이 거리에 가깝게 배치해야 합니다.

0.25인치 이상의 로봇에 라인 트래커를 배치하면(예: 4인치 휠을 사용하여 구동계 바로 아래에 센서를 부착) 반사된 적외선 강도 수준이 낮아 매우 낮은 값 세트가 생성됩니다.

센서가 배치된 표면 위의 거리 외에도 로봇의 회전 중심점으로부터의 거리도 고려해야 합니다. 일반적으로 이 피벗 포인트는 4륜 구동 로봇의 경우 로봇 중앙에 있고 2륜 구동 로봇의 두 바퀴 사이의 중앙에 있습니다.

라인 트래커가 피벗 포인트에 가까울수록 센서를 이동시키기 위해 로봇이 더 많이 피벗해야 합니다. 그러나 선 추적기를 피벗 지점에서 너무 멀리 배치할 수 있습니다. 여기서 센서를 옮기는 데 약간의 피벗만 필요합니다.

라인 트래커의 응답 시간은 50Hz입니다. 로봇의 이동 속도가 너무 빠르거나 로봇의 피벗 지점에서 센서 거리가 멀면 라인 트래커의 응답 시간이 센서가 라인을 따라가기에 충분하지 않을 수 있습니다.

또한 Line Tracker가 감지할 수 있는 최소 라인 너비는 0.25인치라는 점에 유의해야 합니다.

 

라인 트래커의 일반적인 용도:

라인 추적기는 단일 장치, 한 쌍의 라인 추적기 또는 라인을 따라가는 3개의 라인 추적기 세트로 사용할 수 있습니다.

단일 장치: 단일 라인 추적기는 일반적으로 라인을 감지할 때까지 라인을 향해 회전하도록 프로그래밍됩니다. 그런 다음 로봇은 약간 앞으로 이동하는 라인에서 멀어졌다가 다시 라인을 향해 돌아갑니다.

이것은 라인을 따라 매우 느리고 경련적인 움직임을 생성합니다. 그러나 단일 피드백 제어 조건만 확인하기 때문에 사용하기 가장 쉬운 프로그래밍 논리입니다. 라인이 감지되었습니까?

한 쌍의 라인 트래커: 두 개의 라인 트래커를 분리하는 거리가 너비보다 약간 더 넓도록 장착할 수 있습니다. 그들이 따라가는 라인. 로봇은 라인의 양쪽에 센서와 함께 배치됩니다. 라인 추적기 중 하나가 라인을 감지하면 사용자 프로그램은 로봇이 두 센서 사이의 라인을 다시 회전하도록 합니다.

이 설정은 로봇의 움직임을 더 부드럽게 만듭니다. 그러나 이 설정이 작동하려면 더 고급 프로그래밍이 필요합니다.

3개 세트: 3개의 라인 트래커 시리즈를 장착할 수 있으므로 중앙 트래커가 라인을 감지하고 두 개 측면 추적기는 라인의 각 측면에 오프셋으로 장착됩니다. 이 설정에서 중앙 센서가 선을 감지하지 못하고 측면 센서 중 하나가 선을 감지하는 즉시 로봇은 선을 중앙 센서 아래로 되돌리기 위해 회전합니다.

한 쌍의 센서에 비해 3개의 라인 트래커 세트의 주요 장점은 3개의 라인 태커가 모두 라인을 감지하지 못하는 경우 로봇이 정지하도록 프로그래밍할 수 있다는 것입니다. 로봇이 멈춘 후에는 라인을 다시 찾기 위해 앞뒤로 스캔을 시작할 수 있습니다. 이 설정에는 세 가지 피드백 제어 루프와 여러 가지 조건이 필요하므로 세 가지 옵션 중 가장 복잡한 논리가 됩니다.

3개의 라인 트래커 세트로 라인 감지
라인 트래커.png

기타 용도

세 가지 라인 추적기 설정은 모두 라인을 감지한 다음 멈출 때까지 똑바로 앞으로 이동하는 데 사용할 수 있습니다.

라인 추적기 쌍과 3개 세트는 라인을 따라 교차선을 감지하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 메인 라인 경로를 따라 교차선을 사용하여 로봇의 동작을 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 이동 표면이 선 격자로 표시되어 있는 경우 로봇은 선을 따라 세 개의 격자 교차선을 감지한 다음 네 번째 교차선에서 우회전하여 해당 선을 따르도록 프로그래밍할 수 있습니다.

 

경쟁 로봇에서 라인 추적기 사용:

매년 VEX Robotics Competition의 게임 필드에는 다른 세트의 흰색 전기 테이프 라인이 있습니다. 이들은 일반적으로 필드의 다른 영역을 표시합니다. 라인은 자율 기간 동안 라인 트래커에서도 사용할 수 있습니다. 필드 라인의 일부 유형은 다음과 같습니다.

득점: 로봇의 라인 트래커는 필드의 골라인을 사용하여 득점 영역을 감지한 다음 이를 정렬하여 득점할 수 있습니다. 2015-2016년 게임인 Nothing But Net의 골라인과 같이 게임 개체를 영역에 넣습니다.

게임 조각 찾기: 여러 번 게임 조각은 필드 라인을 따라 발견됩니다. 라인 추적기를 사용하여 라인을 따라 게임 조각을 찾고 집어들고 점수를 매길 수 있습니다. 이것의 예는 2016-2017 게임인 Starstruck 동안 근거리 지역과 원거리 지역을 구분하는 선에 배치된 패브릭 대형 큐브였습니다.

정렬: 라인 추적기를 사용하여 필드 라인을 따라 로봇을 정렬하여 일부 작업을 수행하거나 로봇의 위치를 재보정할 수 있습니다. 필드. 2018-2019 게임인 Turning Point에서 확장 영역 라인을 사용하여 로봇을 정렬하여 Caps가 높은 점수를 받을 수 있도록 할 수 있습니다.

탐색: 앞서 언급했듯이 라인 추적기를 사용하여 라인을 따라가거나 라인이 감지되면 로봇을 멈출 수 있습니다. . 이에 대한 예는 2019-2020년 게임인 Tower Takeover에서 사용될 수 있습니다. Line Trackers는 로봇이 Autonomous Line을 지나쳐 얼라이언스의 Autonomous Bonus를 잃는 것을 막을 수 있습니다.

물체 감지: Line Tracker는 컨베이어 시스템인 클로(claw) 내의 두 구조 금속 사이에 같은 높이로 장착할 수 있습니다. 또는 슬라이드 시스템. 게임 조각이 라인 트래커 위로 미끄러질 때 센서가 물체를 감지할 수 있습니다.

많은 게임에는 라인 트래커가 따라잡을 수 있는 필드에 장애물이 있으므로 로봇을 설계할 때 이를 고려하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 라인 트래커를 바퀴 세트 사이에 직접 배치하면 대부분의 장애물을 통과하는 데 도움이 될 수 있습니다.

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