Optinio jutiklio naudojimas su VEX V5 – VEX biblioteka

Optical Sensor yra vienas iš galingų V5 jutiklių, suprojektuotų visiškai integruoti su V5 robotikos platforma.

V5 optinio jutiklio kampinis vaizdas.

Jutiklio aprašymas

Optinis jutiklis yra šių jutiklių derinys:

Aplinkos šviesos jutiklis
Spalvos jutiklis
Artumo jutiklis

Informacija apie spalvas pateikiama kaip RGB (raudona, žalia, mėlyna), atspalvis ir sodrumas arba pilkos spalvos tonai. Spalvų aptikimas geriausiai veikia, kai objektas yra arčiau nei 100 milimetrų (mm).

Artumo jutiklis matuoja atspindėtą IR (infraraudonųjų spindulių) energiją, gaunamą iš integruoto IR šviesos diodo. Taigi vertės keisis priklausomai nuo aplinkos šviesos ir objekto atspindžio.

Optinis jutiklis turi baltą šviesos diodą, kuris padeda aptikti spalvas prasto apšvietimo sąlygomis.

V5 optinis jutiklis parodytas su paryškintais ir pažymėtais skirtukais šonuose ir juose esančiomis plyšių skylėmis.

Šio jutiklio korpuse yra dvi tvirtinimo ąselės su išpjovomis skylutėmis, kurios suteikia lankstumo montuojant jutiklį prie roboto.

Rodomas V5 optinis jutiklis su paryškintu ir pažymėtu jo optinių jutiklių langu.

Jutiklio priekyje yra mažas langelis, kuriame yra optiniai jutikliai.

V5 optinis jutiklis įdedamas ir pritvirtinamas prie V5 C kanalo detalės dviem varžtais ir dviem 1/4 colio tarpikliais.

Optinio jutiklio plotis leidžia jį įdėti į C kanalo dalį.

pastaba: šiam priedui reikia naudoti 1/4 colio atstumą (275 - 1013) arba 8 mm plastikinį tarpiklį (276-2019), kad būtų laisvos vietos V5 išmaniajam prievadui.

V5 optinis jutiklis parodytas prijungtas prie V5 smegenų naudojant išmanųjį kabelį.

Kad optinis jutiklis veiktų su V5 Robot Brain, jutiklio V5 išmanusis prievadas ir V5 Robot Brain išmanusis prievadas turi būti sujungti su V5 išmaniuoju kabeliu. Optinis jutiklis veiks su bet kuriuo iš 21 išmaniojo prievado V5 Robot Brain. Kai prie prievadų jungiate V5 išmanųjį kabelį, įsitikinkite, kad kabelio jungtis iki galo įkišta į prievadą, o jungties fiksavimo ąselė visiškai užsifiksavo.

Kaip veikia optinis jutiklis

Optinis jutiklis gauna šviesos energiją ir paverčia ją elektriniais signalais. Jutiklio vidinė elektronika (aparatinės įrangos būsenos mašina) konvertuoja šiuos signalus į išvesties signalus, kuriuos V5 smegenys gauna kaip įvestį.

Kaip minėta anksčiau:

Jutiklio spalvų aptikimas geriausiai veikia, kai objektas yra arčiau nei 100 milimetrų (mm) arba maždaug 3,9 colio.
Artumo jutiklis matuoja atspindėtos lR šviesos intensyvumą. Dėl to vertės pasikeis priklausomai nuo aplinkos šviesos ir objekto atspindžio.

Optinis jutiklis turi būti suporuotas su programavimo kalba, pvz., VEXcode V5 arba VEXcode Pro V5 kad būtų sukurta vartotojo programa V5 Robot Brain, kuri panaudotų jutiklio rodmenis roboto elgesiui valdyti.

V5 Brain kartu su vartotojo programa gali būti naudojamas su optiniu jutikliu, kad:

Įjunkite arba išjunkite baltą jutiklio LED lemputę.
Nustatykite baltos LED šviesos galios procentinę dalį.
Aptikti objektą.
Aptikti spalvą.
Išmatuokite aplinkos šviesos ryškumą procentais.
Išmatuokite spalvos atspalvį laipsniais.

Optinio jutiklio nustatymas

Įdėjimas.

V5 optinis jutiklis parodytas sumontuotas ant V5 roboto konstrukcijos žnyplių rankos priekio. Priešais jutiklį yra raudonas rutulys, į kurį nukreipta punktyrinė linija, rodanti, kad jutiklis gali būti naudojamas objektų spalvai nustatyti.

Optinio jutiklio vieta yra labai svarbi norint gauti tikslius rodmenis. Įsitikinkite, kad jokia roboto konstrukcija nėra prieš mažą optinio jutiklio langelį jutiklio priekyje. Prieš jutiklį turi būti aiškus kelias tarp bet kurio matuojamo objekto ir jutiklio.

Optinio jutiklio verčių skaitymas.

Norint pamatyti informaciją, kurią grąžina optinis jutiklis, naudinga V5 roboto smegenyse naudoti įrenginio informacijos ekraną. Tai galima padaryti naudojant jutiklį, prijungtą prie smegenų, atliekant šiuos veiksmus:

Pradiniame meniu rodomas „Brain“ ekranas su paryškinta parinktimi „Įrenginiai“.

Nuimkite V5 Brain magnetinę ekrano apsaugą, įjunkite Brain ir palieskite įrenginių piktogramą.

„Brain“ ekranas rodomas įrenginio informacijos meniu, kuriame pateikiamas visų „Brain“ išmaniųjų prievadų ir prijungtų įrenginių sąrašas. Optinio jutiklio piktograma įrenginio informacijos meniu yra paryškinta, kad būtų nurodyta, jog elementus galima pasirinkti norint atidaryti jų informacijos meniu.

Įrenginio informacijos ekrane palieskite Optinio jutiklio piktogramą.

Smegenų ekranas rodomas optinio jutiklio meniu, kuriame pateikiami jutiklio duomenys. Meniu yra spalvų režime ir jame pateikiami objekto ryškumo, atstumo ir atspalvio duomenys. Meniu taip pat yra diagrama, kurioje atspalvis vaizduojamas kaip padėtis spalvų rate. Šioje ekrano kopijoje objekto ryškumas yra 0,01, atstumas yra arti, atspalvis yra 97, o LED ryškumas nustatytas į 50 %.

Spalvų režimas. Padėkite objektą prieš optinį jutiklį. Ekrane bus rodomas jutiklio aptiktas ryškumas, objekto artumas ir objekto spalvos atspalvio skaičius. Palietus ekrano LED šviesumo dalį, pasikeis šviesos diodo ryškumas.

pastaba: įsitikinkite, kad V5 Robot Brain turi naujausią programinės įrangos versiją.

Optinio jutiklio kaip įrenginio pridėjimas VEXcode V5

Kai jutiklis naudojamas su programavimo kalba, jis turi būti sukonfigūruotas ta kalba. Su VEXcode V5 ir VEXcode Pro V5tai pasiekiama naudojant funkciją „Pridėti įrenginį“. Norėdami pateikti pavyzdį, atlikus šiuos veiksmus optinis jutiklis bus įtrauktas kaip VEXcode V5 įrenginys.

„VEXcode V5“ įrankių juosta su paryškinta įrenginių piktograma tarp kodo peržiūros ir spausdinimo konsolės piktogramų.

Pasirinkite piktogramą Įrenginiai.

„VEXcode V5“ įrenginių meniu su pažymėtu mygtuku „Pridėti įrenginį“.

Pasirinkite „Pridėti įrenginį“.

„VEXcode V5“ įrenginių meniu, pasirinkus mygtuką „Pridėti įrenginį“. Optinė parinktis yra paryškinta.

Pasirinkite „OPTINIS“.

„VEXcode V5“ įrenginių meniu su rodomu „Smart Port“ meniu. Pirmasis išmanusis prievadas yra paryškintas.

Pasirinkite išmanųjį prievadą, prie kurio prijungtas V5 Robot Brain optinis jutiklis.

„VEXcode V5“ įrenginių meniu, nustačius naujo optinio jutiklio „Smart Port“ parinktį į 1. Aukščiau esantis įrenginio pavadinimas yra paryškintas, nurodant, kad jį galima pakeisti. Žemiau paryškintas mygtukas „Atlikta“.

Pasirinkę prievadą, pasirinkite „ATLIKTA“.

pastaba: Yra galimybė pakeisti optinio jutiklio pavadinimą teksto lange iš Optical1 į kitą pavadinimą.

VEXcode V5 su parodyta blokų įrankių dėže. Dabar galima įsigyti optinių jutiklių blokų kategoriją.

Kai optinis jutiklis bus įtrauktas į jūsų vartotojo programą, bus prieinamas naujas jutiklių komandų rinkinys.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie komandas iš kategorijos 'Sensing', susijusias su optiniu jutikliu, peržiūrėkite žinyno informaciją (blokų projektas arba Python projektas).

Dažni optinio jutiklio naudojimo būdai

Optinis jutiklis gali atlikti kelis matavimus, kurie gali būti naudojami roboto elgsenai pakeisti.

Šios funkcijos gali būti naudojamos su:

„V5 Robot Brain“ parinktis „Įrenginio informacija“.
Naudojant pavyzdinį projektą „Objektų aptikimas (optinis)“, esantis VEXcode V5 meniu Failas parinktyje „Atidaryti pavyzdžius“.
Pasirinktinės vartotojo programos rašymas su viena iš VEXcode programų.

„VEXcode V5“ įrankių juosta su atidarytu meniu „Failas“ ir pažymėta parinktimi „Atidaryti pavyzdžius“. „Atidaryti pavyzdžius“ yra penktoji meniu parinktis, esanti po „Naujas blokų projektas“, „Naujas teksto projektas“, „Atidaryti“ ir „Atidaryti naujausią“. Šalia ekrano kopijos rodoma pavyzdinio projekto „Objektų aptikimas (optinis)“ miniatiūra.

Šios funkcijos apima:

Aptikti objektą. Ši funkcija leidžia jūsų robotui aptikti objektą, kai jis patenka į optinio jutiklio diapazoną. Įdomus klasės iššūkis būtų prieš jutiklį pastatyti skirtingo atspindėjimo objektus, pvz., juodos putplasčio gumos bloką arba blizgantį aliuminio folijos rutulį, kad pamatytumėte, ar objekto paviršius turi įtakos jo aptikimui.

V5 optinis jutiklis parodytas pritvirtintas prie V5 roboto konstrukcijos žnyplės. Priešais jutiklį po vieną dedama skirtingų dažų pavyzdžių serija.

Aptikti spalvą. Ši funkcija leidžia jūsų robotui nustatyti objekto spalvą. Smagus užsiėmimas klasėje būtų įsigyti įvairių spalvų (raudonos, žalios, mėlynos, geltonos, oranžinės, violetinės, žalsvai mėlynos) dažų pavyzdžių iš techninės įrangos parduotuvės ir pažiūrėti, ar spalvos atspalvis turi įtakos jos aptikimui.

Išmatuokite aplinkos šviesos ryškumą procentais. Ši funkcija leidžia jūsų robotui išmatuoti aplink jį esančios šviesos ryškumą. Smagus užsiėmimas klasėje – naudoti šią funkciją šviesos kiekiui matuoti patalpoje, kai įjungtas klasės apšvietimas ir išjungtas klasės apšvietimas. Tada parašykite pasirinktinę vartotojo programą, kad įjungus apšvietimą kambaryje jūsų robotas važiuotų ratu, o išjungus apšvietimą robotas nustotų judėti.

Spalvų ratas, rodantis, kaip 360 laipsnių apskritimas koreliuoja su atspalvio verte. Raudona spalva yra 0 laipsnio, žalia spalva – 120 laipsnio, o mėlyna spalva – 240 laipsnio.

Išmatuokite spalvos atspalvį laipsniais. Ši funkcija leidžia jūsų robotui pateikti objekto spalvos atspalvio skaičių. Optinis jutiklis praneša atitinkamą atspalvio vertę laipsniais nuo 0 iki 359, remiantis toliau pateiktu spalvų ratu. Tai suteikia tikslesnį spalvos matavimą, palyginti su apibendrintu raudonos, žalios arba mėlynos spalvos žymėjimu. Smagus užsiėmimas klasėje būtų išmatuoti skirtingų patalpoje esančių objektų atspalvius ir pamatyti, kuris mokinys gali rasti objektą, kurio atspalvių skaičius yra didžiausias.

Optinio jutiklio naudojimas varžybų robote

Optinis jutiklis suteiks puikų konkurencinį pranašumą konkurencijos robotams. Galimybė aptikti objektus ir jų spalvą suteiks daug informacijos kuriant autonomines procedūras.

Objekto buvimas ir spalvos atspalvis suteiks naudingos informacijos aptinkant žaidimo figūrėles ir (arba) tikslus.

V5 optinis jutiklis parodytas pritvirtintas prie V5 roboto konstrukcijos žnyplės. Priešais jutiklį rodomas raudonas rutulys, rodantis, kad optinis jutiklis gali būti naudojamas spalvotam žaidimo objektui aptikti varžybose.

Pavyzdžiui, 2020–2021 m. VEX robotikos varžybų žaidime „Change Up“ optinis jutiklis gali būti pakreiptas, kad nuskaitytų grindis prieš jūsų roboto įleidimo angą. Kai tik bus aptiktas vienas iš jūsų aljanso spalvotų kamuoliukų, tai gali automatiškai įjungti roboto paėmimą ir paimti kamuolį.

Nesvarbu, kokiai programai naudojamas VEX optinis jutiklis, neabejotina, kad jis bus laukiamas komandos papildymas. Jutiklio reikšmių funkcija yra atvira vartotojo vaizduotei.

Optinį jutiklį galima rasti VEX svetainėje.