apibūdinimas
„ Line Tracker yra analoginis jutiklis, susidedantis iš infraraudonųjų spindulių šviesos diodo ir infraraudonųjų spindulių šviesos jutiklio. Jis turi vieną tvirtinimo angą ir yra skirtas montuoti po roboto važiuokle. Line Tracker leidžia robotui sekti iš anksto pažymėtą kelią. Tai vienas iš 3 laidų serijos jutiklių.
3 laidų jutikliai yra suderinami su V5 Robot Brain arba Cortex. Jų jutiklio kabelį galima pratęsti naudojant 3 laidų prailginimo kabelį.
Kad „Line Tracker“ veiktų su „V5 Brain“, jutiklio kabelis turi būti iki galo įdėtas į V5 Brain 3 laidų prievadą.
Linijos sekimo įtaisas yra Advance Sensor Kit arba 3 pakuotėse ir jį galima įsigyti čia.
| Linijų sekiklis | Jutiklio kabelis pilnai įdėtas |
Kaip veikia linijos sekimo priemonė
Line Tracker veikia apšviesdamas paviršių infraraudonųjų spindulių šviesos diodu, o tada infraraudonųjų spindulių šviesos jutiklis matuoja atspindėtą infraraudonąją spinduliuotę. Remdamasis atspindėtos spinduliuotės intensyvumu, linijos sekimo įrenginys gali nustatyti, kiek šviesus ar tamsus yra paviršius po jutikliu.
Šviesios spalvos paviršiai atspindės daugiau infraraudonųjų spindulių nei tamsūs paviršiai ir jutikliui atrodys ryškesni. Tai leidžia jutikliui aptikti tamsią liniją ant blyškaus paviršiaus arba blyškią liniją ant tamsaus paviršiaus.
Line Tracker yra analoginis jutiklis, o tai reiškia, kad infraraudonųjų spindulių jutiklis grąžins V5 smegenims vertę nuo 0v iki 5v, priklausomai nuo atspindėtos infraraudonosios spinduliuotės. Tada V5 smegenys konvertuoja šią vertę į atspindžio procentą. Norint sėkmingai sekti liniją, tokio tipo matavimams reikalinga tinkama skirtumo tarp atspindžio atspalvių riba.
Pvz., Line Tracker neseka juodos elektros juostos, uždėtos ant tamsiai pilkų VEX Competition Field plytelių, nes jutiklis grąžins atspindžio procentus per arti vienas kito, kad būtų pasiektas skirtumo slenkstis. Tačiau baltos elektros juostos juostelė ant VEX Competition Field Tiles suteiks didelį reikšmių skirtumą ir pakankamą slenkstį, kad robotas galėtų sekti juostą.
Line Tracker reikia susieti su programavimo kalba, pvz., VEXcode V5arba VEXcode Pro V5, kad būtų sukurta vartotojo programa, skirta smegenims naudoti atspindėjimo procento vertę robotui valdyti.
pastaba: blokas (Atspindėjimas) pateiks kitokią linijos sekimo reikšmę nei V5 prietaisų skydelyje.
Jutiklių išdėstymas
Linijų sekimo įtaisų išdėstymas yra labai svarbus jutiklių funkcijai. Linijos sekimo prietaiso diapazonas yra maždaug 0,02–0,25 colio virš paviršiaus, kurį jis matuoja. Jo optimalus jautrumas yra 3 mm (apie ⅛”), o jutiklis turi būti kuo arčiau šio atstumo nuo paviršiaus.
Pastačius linijos sekiklį ant didesnio nei 0,25 colio roboto (pavyzdžiui, jutiklio pritvirtinimas tiesiai po pavara naudojant 4 colių ratus), dėl mažo atspindėto infraraudonųjų spindulių intensyvumo bus gautas labai prastas verčių rinkinys.
Be atstumo virš paviršiaus, kuriame yra jutiklis, reikia atsižvelgti į atstumą nuo roboto sukimosi taško. Paprastai šis sukimosi taškas yra visais ratais varančio roboto roboto centre ir yra tarp dviejų dviem ratais varančio roboto ratų.
Kuo arčiau linijos sekimo įrenginys yra pasukimo taško, tuo labiau robotas turi pasisukti, kad išstumtų jutiklį. Tačiau galima pastatyti linijos sekimo įtaisus per toli nuo sukimosi taško, kur reikės tik šiek tiek pasukti jutiklį.
Linijos sekiklio atsako laikas yra 50 Hz. Jei roboto judėjimo greitis yra per didelis, kartu su dideliu jutiklio atstumu nuo roboto sukimosi taško, linijos stebėjimo priemonės atsako laikas gali būti nepakankamas, kad jutiklis sektų liniją.
Taip pat reikia pažymėti, kad mažiausias linijos plotis, kurį gali aptikti linijos sekimo priemonė, yra 0,25 colio.
Dažni linijos sekimo priemonės naudojimo būdai:
Linijų sekimo įtaisus galima naudoti kaip vieną įrenginį, porą linijų sekimo įtaisų arba kaip trijų linijų sekimo priemonių rinkinį, kad būtų galima sekti liniją.
Vienas vienetas: Vienos linijos sekiklis paprastai yra užprogramuotas suktis link linijos, kol aptinka liniją. Tada robotas nusisuka nuo linijos, judėdamas šiek tiek į priekį, o tada pasuka atgal link linijos.
Tai sukuria labai lėtą, trūkčiojantį judėjimą išilgai linijos. Tačiau tai yra lengviausia naudoti programavimo logiką, nes ji tikrina tik vieną grįžtamojo ryšio valdymo sąlygą: ar linija aptikta, ar ne?
Linijos sekimo įtaisų pora: Galima sumontuoti du linijos sekiklius, nes juos skiriantis atstumas yra šiek tiek didesnis nei linijos, kuria jie seka, plotis. Robotas yra su jutikliu kiekvienoje linijos pusėje. Kai kuris nors iš linijos sekimo įtaisų aptinka liniją, vartotojo programa turi robotą pasukti taip, kad linija tarp dviejų jutiklių vėl atsidurtų.
Ši sąranka užtikrina sklandesnį roboto judėjimą. Tačiau norint, kad ši sąranka veiktų, reikia sudėtingesnio programavimo.
Trijų rinkinys: Galima sumontuoti trijų linijų sekimo įtaisų seriją, kad centrinis sekimo įtaisas galėtų aptikti liniją, o du šoniniai sekėjai montuojami tiesiog nukrypę nuo kiekvienos linijos pusės. Šioje sąrankoje, kai tik centrinis jutiklis neaptinka linijos, o vienas iš šoninių jutiklių aptinka liniją, robotas pasisuks, kad linija būtų grąžinta po centriniu jutikliu.
Pagrindinis trijų linijų sekėjų rinkinio pranašumas, palyginti su jutiklių pora, yra: jei visi trys linijos sekimo įrenginiai neaptinka linijos, robotą galima užprogramuoti sustoti. Kai robotas sustoja, jis gali pradėti skenuoti pirmyn ir atgal, bandydamas vėl rasti liniją. Šiai sąrankai reikia trijų grįžtamojo ryšio valdymo kilpų ir kelių skirtingų sąlygų, todėl tai yra sudėtingiausia logika iš trijų parinkčių.
| Linijos aptikimas su trijų linijų sekimo įtaisų rinkiniu |
Kiti naudojimo būdai
Visos trys linijos sekimo priemonės gali būti naudojamos judėti tiesiai į priekį, kol aptinka liniją ir tada sustoja.
Linijų sekimo įtaisų pora ir trijų rinkinys gali būti užprogramuoti sekti liniją ir aptikti kryžminę liniją. Kryžminės linijos palei pagrindinį linijos kelią gali būti naudojamos roboto elgesiui pakeisti. Pavyzdžiui, jei kelionės paviršius yra pažymėtas linijų tinkleliu, robotas gali būti užprogramuotas sekti liniją, aptikti tris tinklelio skersines linijas ir tada pasukite į dešinę ties ketvirta skersine linija, kad sektų tą liniją.
Linijų sekimo priemonių naudojimas varžybų robote:
Kiekvienais metais VEX Robotics Competition žaidimo lauke yra skirtingos baltos elektros juostos linijos. Paprastai jie žymi skirtingas lauko zonas. Linijas gali naudoti ir Line Trackers autonominiu laikotarpiu. Kai kurie lauko linijų naudojimo būdai:
Įmušimas: Roboto linijos stebėjimo priemonės gali naudoti įvarčių linijas aikštėje, kad aptiktų įmušimo zonas, o tada lygiuotis į jas, kad įmuštų žaidimo objektus, pvz., su vartų linijomis 2015–2016 m. žaidime „Nothing But Net“.
Žaidimo figūrėlių vieta: Daug kartų žaidimo figūrėlės randamos išilgai lauko linijos. Linijų sekimo įtaisus galima naudoti norint sekti liniją, surasti žaidimo figūrą, ją pasiimti ir tada įmušti. To pavyzdys buvo su audiniais dideli kubeliai, kurie buvo dedami ant linijos, skiriančios artimą ir tolimąją zoną 2016–2017 m. žaidimo „Starstruck“ metu.
Lygiavimas: Linijų sekimo įtaisai gali būti naudojami išlygiuoti robotą išilgai lauko linijos, kad jis atliktų kokią nors užduotį arba iš naujo sukalibruotų savo padėtį lauke. 2018–2019 m. žaidime „Posūkio taškas“ išsiplėtimo zonos linijos gali būti naudojamos robotui sulygiuoti, kad dangteliai galėtų gauti aukštus balus.
Navigacija: Kaip minėta anksčiau, linijos sekimo įrenginiai gali būti naudojami sekti liniją arba sustabdyti robotą, kai aptinkama linija. To pavyzdys galėjo būti panaudotas 2019–2020 m. žaidime „Tower Takeover“, „Line Trackers“ galėjo sustabdyti robotą, kad jis nepravažiuotų per autonominę liniją ir prarastų Aljanso autonominę premiją.
Objektų aptikimas: Linijos sekimo įtaisas gali būti sumontuotas lygiai tarp dviejų konstrukcinių metalo gabalų, esančių žnyplėje, konvejerio sistemoje arba slydimo sistemoje. Žaidimo figūrai slystant virš linijos sekimo jutiklis gali aptikti objektą.
Daugelyje žaidimų aikštelėje yra kliūčių, kurias gali užklupti Line Trackers, todėl svarbu į tai atsižvelgti kuriant robotą. Pavyzdžiui, linijos sekimo įtaisus pastatę tiesiai tarp ratų rinkinio, galite juos pernešti per daugumą kliūčių.