Optiskā sensora izmantošana ar VEX V5 – VEX bibliotēka

Optical Sensor ir viens no jaudīgajiem V5 sensoriem, kas ir paredzēti pilnīgai integrācijai ar V5 robotikas platformu.

V5 optiskā sensora leņķiskais skats.

Sensora apraksts

Optiskais sensors ir šādu sensoru kombinācija:

Apkārtējās gaismas sensors
Krāsu sensors
Tuvuma sensors

Informācija par krāsām ir pieejama kā RGB (sarkans, zaļš, zils), nokrāsa un piesātinājums vai pelēktoņu. Krāsu noteikšana vislabāk darbojas, ja objekts atrodas tuvāk par 100 milimetriem (mm).

Tuvuma sensors mēra atstaroto IR (infrasarkano) enerģiju, kas iegūta no integrētas IR gaismas diodes. Tādējādi vērtības mainīsies līdz ar apkārtējo gaismu un objekta atstarošanos.

Optiskajam sensoram ir balta gaismas diode, kas palīdz noteikt krāsu vāja apgaismojuma apstākļos.

V5 optiskais sensors ir attēlots ar izceltām un marķētām cilnēm sānos un rievotajām atverēm cilnēs.

Šī sensora korpusā ir divas montāžas cilpas ar caurumiem, kas nodrošina elastību, uzstādot sensoru robotam.

V5 optiskais sensors ir parādīts ar iezīmētu un apzīmētu tā optisko sensoru logu.

Sensora priekšpusē ir neliels logs, kurā atrodas optiskie sensori.

V5 optiskais sensors ir ievietots un piestiprināts V5 C kanāla gabalā, izmantojot divas skrūves un divus 1/4 collu starplikas.

Optiskā sensora platums ļauj to ievietot C-kanāla daļā.

piezīme: šim stiprinājumam ir jāizmanto 1/4 collas attālums ( 275–1013) vai 8 mm plastmasas starplikas ( 276-2019), lai nodrošinātu atstarpi V5 viedajam portam.

V5 optiskais sensors ir parādīts kā savienots ar V5 Brain, izmantojot viedkabeli.

Lai optiskais sensors darbotos ar V5 Robot Brain, sensora V5 viedports un V5 Robot Brain viedports ir jāsavieno ar V5 viedo kabeli. Optiskais sensors darbosies ar jebkuru no 21 viedajiem portiem V5 Robot Brain. Pievienojot V5 viedo kabeli pie portiem, pārliecinieties, vai kabeļa savienotājs ir pilnībā ievietots portā un savienotāja bloķēšanas cilne ir pilnībā nofiksēta.

Kā darbojas optiskais sensors

Optiskais sensors saņem gaismas enerģiju un pārvērš enerģiju elektriskos signālos. Sensora iekšējā elektronika (aparatūras stāvokļa mašīna) pārvērš šos signālus izejas signālos, kas jāsaņem kā ievade V5 Brain.

Kā jau minēts iepriekš:

Sensora krāsu noteikšana vislabāk darbojas, ja objekts atrodas tuvāk par 100 milimetriem (mm) vai aptuveni 3,9 collas.
Tuvuma sensors mēra atstarotās lR gaismas intensitāti. Tādējādi vērtības mainīsies atkarībā no apkārtējās gaismas un objekta atstarošanas.

Optiskais sensors ir jāsavieno pārī ar programmēšanas valodu, piemēram, VEXcode V5 vai VEXcode Pro V5 lai izveidotu lietotāja programmu V5 Robot Brain, lai izmantotu sensora rādījumus, lai kontrolētu robota uzvedību.

V5 Brain kopā ar lietotāja programmu var izmantot kopā ar optisko sensoru, lai:

Ieslēdziet vai izslēdziet sensora balto LED gaismu.
Iestatiet baltās LED gaismas jaudas procentuālo daudzumu.
Atklāj objektu.
Nosakiet krāsu.
Izmēriet apkārtējās gaismas spilgtumu procentos.
Izmēriet krāsas nokrāsu grādos.

Optiskā sensora iestatīšana

Izvietojums.

V5 optiskais sensors ir attēlots novietots uz V5 robota konstrukcijas spīļu rokas priekšpuses. Sensora priekšā atrodas sarkana bumba, uz kuru norāda punktēta līnija, kas norāda, ka sensoru var izmantot objektu krāsas noteikšanai.

Optiskā sensora novietojums ir ļoti svarīgs, lai iegūtu precīzus rādījumus. Pārliecinieties, ka neviena robota konstrukcija neatrodas mazā optiskā sensora loga priekšā sensora priekšpusē. Sensora priekšā ir jābūt brīvam ceļam starp jebkuru mērīto objektu un sensoru.

Optisko sensoru vērtību nolasīšana.

Ir noderīgi izmantot ierīces informācijas ekrānu V5 Robot Brain, lai redzētu informāciju, ko atgriež optiskais sensors. To var izdarīt, ja sensors ir savienots ar smadzenēm, veicot šādas darbības:

Sākuma izvēlnē tiek parādīts ekrāns Brain, un tajā ir iezīmēta opcija Ierīces.

Noņemiet V5 Brain magnētisko ekrāna aizsargu, ieslēdziet Brain un pieskarieties ikonai Devices.

Smadzeņu ekrāns ir redzams ierīces informācijas izvēlnē, kurā ir visu smadzeņu viedportu un pievienoto ierīču saraksts. Ierīces informācijas izvēlnē optiskā sensora ikona ir iezīmēta, lai norādītu, ka vienumus var atlasīt, lai atvērtu to informācijas izvēlnes.

Ierīces informācijas ekrānā pieskarieties ikonai Optiskais sensors.

Smadzeņu ekrāns tiek parādīts optiskā sensora izvēlnē, kurā ir uzskaitīti sensora dati. Izvēlne ir krāsu režīmā, un tajā tiek sniegti dati par objekta spilgtumu, attālumu un nokrāsu. Izvēlnē ir arī diagramma, kas vizualizē nokrāsu kā pozīciju krāsu ritenī. Šajā ekrānuzņēmumā objekta spilgtums ir 0,01, attālums ir neliels, nokrāsa ir 97 un LED spilgtums ir iestatīts uz 50%.

Krāsu režīms. Novietojiet priekšmetu optiskā sensora priekšā. Displejā tiks parādīts sensora uztvertais spilgtums, objekta tuvums un objekta krāsas nokrāsas skaitlis. Pieskaroties ekrāna LED spilgtuma daļai, tiks mainīts LED spilgtums.

piezīme. Pārliecinieties, vai V5 Robot Brain ir jaunākā programmaparatūras versija.

Optiskā sensora kā ierīces pievienošana VEXcode V5

Ikreiz, kad sensors tiek izmantots ar programmēšanas valodu, tas ir jākonfigurē šajā valodā. Izmantojot VEXcode V5 un VEXcode Pro V5, tas tiek paveikts, izmantojot funkciju “Pievienot ierīci”. Lai sniegtu piemēru, veicot tālāk norādītās darbības, optiskais sensors tiks pievienots kā VEXcode V5 ierīce.

VEXcode V5 rīkjosla ar iezīmētu ierīču ikonu starp koda skatītāja un drukas konsoles ikonām.

Atlasiet ikonu Ierīces.

VEXcode V5 ierīču izvēlne ar iezīmētu pogu Pievienot ierīci.

Atlasiet "Pievienot ierīci".

VEXcode V5 ierīču izvēlne pēc tam, kad ir atlasīta poga Pievienot ierīci. Optiskā opcija ir iezīmēta.

Atlasiet OPTICAL.

VEXcode V5 ierīču izvēlne ar redzamo viedporta izvēlni. Pirmais viedports ir iezīmēts.

Atlasiet viedo portu, kuram ir pievienots V5 Robot Brain optiskais sensors.

VEXcode V5 ierīču izvēlne pēc jaunā optiskā sensora viedporta opcijas iestatīšanas uz 1. Augšpusē ierīces nosaukums ir iezīmēts, lai norādītu, ka to var mainīt. Zemāk ir iezīmēta poga Gatavs.

Kad ports ir izvēlēts, atlasiet GATAVS.

piezīme: Ir iespēja teksta logā mainīt optiskā sensora nosaukumu no Optical1 uz citu nosaukumu.

VEXcode V5 ar parādīto bloku rīklodziņu. Tagad ir pieejama optiskās sensoru bloku kategorija.

Kad optiskais sensors ir pievienots jūsu lietotāja programmai, būs pieejams jauns sensoru komandu komplekts.

Lai iegūtu papildinformāciju par komandām no kategorijas "Sensing", kas attiecas uz optisko sensoru, skatiet palīdzības informāciju (bloku projekts vai Python projekts).

Optiskā sensora biežākie lietojumi

Optiskais sensors var veikt vairākus mērījumus, kurus var izmantot, lai mainītu robota uzvedību.

Šīs funkcijas var izmantot ar vienu no:

Opcija “Informācija par ierīci” V5 Robot Brain.
Izmantojot paraugprojektu 'Objektu noteikšana (optiski)', kas atrodams VEXcode V5 izvēlnē Fails opcijā 'Atvērt piemērus'.
Pielāgotas lietotāja programmas rakstīšana ar kādu no VEXcode programmām.

VEXcode V5 rīkjosla ar atvērtu izvēlni Fails un iezīmētu opciju Atvērt piemērus. “Atvērt piemērus” ir piektā opcija izvēlnē zem “Jauns bloku projekts”, “Jauns teksta projekts”, “Atvērt” un “Atvērt neseno”. Blakus ekrānuzņēmumam ir parādīts objektu noteikšanas (optiskās) piemēra projekta sīktēls.

Šīs funkcijas ietver:

Atklāt objektu. Šī funkcija ļauj jūsu robotam noteikt objektu, kad tas nonāk optiskā sensora diapazonā. Jautrs izaicinājums klasē būtu novietot sensora priekšā objektus ar atšķirīgu atstarošanas spēju, piemēram, melnu putuplasta gumijas bloku vai spīdīgu alumīnija folijas lodi, lai redzētu, vai objekta virsmai ir kāda ietekme uz tā noteikšanu.

V5 optiskais sensors ir parādīts piestiprināts pie V5 robota konstrukcijas satvēriena rokas. Sensora priekšā pa vienam tiek novietoti dažādi krāsu paraugi.

Noteikt krāsu. Šī funkcija ļauj jūsu robotam noteikt objekta krāsu. Jautra nodarbe klasē būtu no datortehnikas veikala iegūt dažus krāsu paraugus dažādās krāsās (sarkanā, zaļā, zilā, dzeltenā, oranžā, purpursarkanā, ciāna) un pārbaudīt, vai krāsas tonis ietekmē tās noteikšanu.

Izmēriet apkārtējās gaismas spilgtumu procentos. Šī funkcija ļauj jūsu robotam izmērīt apkārt esošās gaismas spilgtumu. Jautra nodarbe klasē ir izmantot šo funkciju, lai izmērītu gaismas daudzumu telpā ar ieslēgtu un izslēgtu klases apgaismojumu. Pēc tam uzrakstiet pielāgotu lietotāja programmu, lai, kad telpā ir ieslēgtas gaismas, jūsu robots brauktu pa apli un, kad gaismas ir izslēgtas, jūsu robots pārstātu kustēties.

Krāsu aplis, kas parāda, kā 360 grādu aplis korelē ar nokrāsas vērtību. Sarkanā krāsa atrodas 0 grādos, zaļā krāsa ir 120 grādos, bet zilā krāsa ir 240 grādos.

Izmēriet krāsas nokrāsu grādos. Šī funkcija ļauj jūsu robotam nodrošināt objekta krāsas nokrāsas skaitli. Optiskais sensors ziņo par atbilstošo nokrāsas vērtību grādos no 0 līdz 359, pamatojoties uz tālāk redzamo krāsu apli. Tas nodrošina precīzāku krāsas mērījumu, salīdzinot ar vispārinātu sarkanu, zaļu vai zilu apzīmējumu. Jautra nodarbe klasē būtu izmērīt dažādu telpā esošo objektu nokrāsu un redzēt, kurš skolēns var atrast objektu ar vislielāko toņu skaitu.

Optiskā sensora izmantošana sacensību robotā

Optiskais sensors nodrošinās izcilas konkurences priekšrocības sacensību robotiem. Spēja noteikt objektus un to krāsu sniegs ļoti daudz informācijas, veidojot autonomas rutīnas.

Objekta klātbūtne un krāsu nokrāsa sniegs noderīgu informāciju, lai noteiktu spēles figūras un/vai vārtus.

V5 optiskais sensors ir parādīts piestiprināts pie V5 robota konstrukcijas satvēriena rokas. Sensora priekšā ir redzama sarkana bumbiņa, kas norāda, ka optisko sensoru varētu izmantot krāsaina spēles objekta noteikšanai sacensībās.

Piemēram, 2020.–2021. gada VEX robotikas sacensību spēlē Change Up optisko sensoru var pagriezt leņķī, lai skenētu grīdu jūsu robota ieplūdes atveres priekšā. Tiklīdz tiek atklāta kāda no jūsu alianses krāsainajām bumbiņām, tas var automātiski ieslēgt robota ieplūdi un paņemt bumbu.

Neatkarīgi no tā, kādai lietojumprogrammai tiek izmantots VEX optiskais sensors, nav šaubu, ka tas būs apsveicams papildinājums komandām. Sensora vērtību funkcija ir atvērta lietotāja iztēlei.

Optiskais sensors ir pieejams VEX tīmekļa vietnē.