വിവരണം
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ എന്നത് ഒരു ഡിജിറ്റൽ സെൻസറാണ്, ഇത് ഒരു ആന്തരിക എൻകോഡർ ഡിസ്ക് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഷാഫ്റ്റിന്റെ ഭ്രമണം അളക്കുന്നു. റോബോട്ടിന്റെ ഘടന എളുപ്പത്തിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്നതിന് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന്റെ ഭവനത്തിൽ മൂന്ന് സ്ലോട്ട് മൗണ്ടിംഗ് ദ്വാരങ്ങളുണ്ട്.
ആന്തരിക എൻകോഡർ ഡിസ്ക് വൃത്തിയാക്കാനും പരിശോധിക്കാനും അനുവദിക്കുന്ന ഒരു നീക്കം ചെയ്യാവുന്ന കവറും ഭവനത്തിലുണ്ട്. ഭവനത്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്താണ് എൻകോഡർ ഡിസ്കിന്റെ കേന്ദ്ര കേന്ദ്രം. ഈ ഹബ് ഒരു ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ഷാഫ്റ്റ് അതിലൂടെ തിരുകാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഷാഫ്റ്റ് കറങ്ങുമ്പോൾ, അത് ആന്തരിക എൻകോഡർ ഡിസ്ക് തിരിക്കുന്നു.
| "മുകളിലുള്ള", "താഴെയുള്ള" കേബിളുകൾ |
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ 3-വയർ ശ്രേണിയിലെ സെൻസറുകളിൽ ഒന്നാണ്. സെൻസറിന്റെ ഭവനത്തിന്റെ വശത്ത് നിന്ന് രണ്ട് 3-വയർ കേബിളുകൾ ഉണ്ട്. "ടോപ്പ്" കേബിൾ ആണ് ഹൗസിംഗിന്റെ മൗണ്ടിംഗ് ഹോളിനോട് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള കേബിൾ, കൂടാതെ "ബോട്ടം" കേബിൾ ആണ് സെന്റർ എൻകോഡർ ഹബ്ബിനോട് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ളത്.
ഈ 3-വയർ സെൻസർ V5 റോബോട്ട് ബ്രെയിൻ അല്ലെങ്കിൽ കോർട്ടെക്സുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. 3-വയർ എക്സ്റ്റൻഷൻ കേബിളുകൾഉപയോഗിച്ച് സെൻസറിന്റെ കേബിളുകൾ നീട്ടാൻ കഴിയും.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ V5 ബ്രെയിനുമായി പ്രവർത്തിക്കണമെങ്കിൽ, രണ്ട് സെൻസർ കേബിളുകളും V5 ബ്രെയിൻ 3-വയർ പോർട്ടുകളിൽ പൂർണ്ണമായും ഘടിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഒരു ഷാഫ്റ്റിന്റെ ഘടികാരദിശയിലുള്ള ഭ്രമണം പോസിറ്റീവ്/ഫോർവേഡ് ദിശയിൽ അളക്കാൻ "ടോപ്പ്" കേബിൾ ഒരു 3-വയർ പോർട്ടിലേക്കും "ബോട്ടം" കേബിൾ അടുത്ത ഉയർന്ന തുടർച്ചയായ 3-വയർ പോർട്ടിലേക്കും പ്ലഗ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. കുറിപ്പ്: പ്രത്യേക ജോഡി പോർട്ടുകൾ മാത്രമേ പ്രവർത്തിക്കൂ (AB, CD, EF, GH).
ഉദാഹരണത്തിന്, സെൻസറിലെ "ടോപ്പ്" കേബിൾ 3-വയർ പോർട്ട് A-യിലേക്ക് പ്ലഗ് ചെയ്യാവുന്നതാണ്, തുടർന്ന് "ബോട്ടം" കേബിൾ 3-വയർ പോർട്ട് B-യിലേക്ക് പ്ലഗ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ഈ കേബിളുകൾ വിപരീതദിശയിൽ വച്ചാൽ സെൻസർ പ്രവർത്തിക്കും, എന്നിരുന്നാലും ഘടികാരദിശയിലുള്ള ഭ്രമണം നെഗറ്റീവ്/റിവേഴ്സ് ദിശയായി അളക്കപ്പെടും.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ അഡ്വാൻസ് സെൻസർ കിറ്റ് ൽ ലഭ്യമാണ് അല്ലെങ്കിൽ 2-പാക്കായി ലഭ്യമാണ്.
| ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ | 3-വയർ പോർട്ടുകൾ |
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു:
നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന് ഒരു ഷാഫ്റ്റ് തിരുകുന്നതിനായി ഒരു കേന്ദ്ര ഹബ്ബുള്ള ഒരു ആന്തരിക എൻകോഡർ ഡിസ്ക് ഉണ്ട്, ഷാഫ്റ്റ് കറങ്ങുമ്പോൾ അത് കറങ്ങും. ഡിസ്കിന്റെ ചുറ്റളവിൽ ചെറിയ സ്ലോട്ടുകളുണ്ട്.
| ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ ഡിസ്ക് |
ഡിസ്കിന്റെ അരികിന്റെ ഒരു വശത്തിന് മുകളിൽ IR LED ലൈറ്റുകളുടെ രണ്ട് ചാനലുകളും മറുവശത്ത് IR ലൈറ്റ് സെൻസറുകളുടെ രണ്ട് ചാനലുകളുമുണ്ട്. ഡിസ്ക് ഒരു സ്ലോട്ടിൽ നിന്ന് അടുത്ത സ്ലോട്ടിലേക്ക് കറങ്ങുമ്പോൾ ലൈറ്റ് ബ്ലോക്ക് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഇത് സംഭവിക്കുമ്പോൾ സെൻസർ അത് കണ്ടെത്തി V5 തലച്ചോറിലേക്ക് ഒരു ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നൽ പൾസ് അയയ്ക്കുന്നു. ഈ പൾസ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ഷാഫ്റ്റ് ഒരു സ്ലോട്ട് കറക്കി എന്നാണ്. 90 സ്ലോട്ടുകൾ ഉണ്ട്, അതിനാൽ 90 പൾസുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ഷാഫ്റ്റ് ഒരു പൂർണ്ണ ഭ്രമണം നടത്തിയെന്നാണ്.
| സിഗ്നൽ ചാനലുകളുടെ ഫേസ് ഡയഗ്രം |
സെൻസറിന്റെ രണ്ട് ചാനലുകളും സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ അവയുടെ സിഗ്നൽ പൾസുകൾ 90oഘട്ടം കഴിഞ്ഞിരിക്കും. ഇത് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നലുകളെ എൻകോഡർ ഡിസ്ക്/ഷാഫ്റ്റ് ഏത് ദിശയിലാണ് കറങ്ങുന്നതെന്ന് സൂചിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
ഉദാഹരണത്തിന്, ഘട്ടത്തിൽ ചാനൽ ഒന്ന് ലീഡിംഗ് പൾസാണെങ്കിൽ, ഷാഫ്റ്റ് ഘടികാരദിശയിൽ കറങ്ങുമ്പോൾ V5 ബ്രെയിൻ ഇത് വായിക്കുന്നു; അല്ലെങ്കിൽ ലീഡിംഗ് പൾസ് ചാനൽ രണ്ടിൽ നിന്നാണെങ്കിൽ, ഇത് എതിർ ഘടികാരദിശയിലുള്ള ഭ്രമണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് V5 ബ്രെയിനിനെ ഷാഫ്റ്റ് ഭ്രമണത്തിന്റെ ദിശ നിർണ്ണയിക്കാൻ അനുവദിക്കുക മാത്രമല്ല, ഷാഫ്റ്റ് എത്രമാത്രം കറങ്ങി എന്നതിന്റെ മൊത്തം മൂല്യത്തിനായി റീഡിംഗുകൾ കൂട്ടാനോ കുറയ്ക്കാനോ ബ്രെയിനിനെ അനുവദിക്കുന്നു.
| ദൂരം നിർണ്ണയിക്കുന്നു |
റോബോട്ടിന്റെ സ്വഭാവം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് സിഗ്നൽ പൾസുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് തലച്ചോറിനായി ഒരു ഉപയോക്തൃ പ്രോഗ്രാം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ VEXcode V5 അല്ലെങ്കിൽ VEXcode Pro V5 പോലുള്ള ഒരു പ്രോഗ്രാമിംഗ് ഭാഷയുമായി ജോടിയാക്കേണ്ടതുണ്ട്.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിൽ നിന്നുള്ള പൾസുകളെ ഷാഫ്റ്റ് റൊട്ടേഷൻ ദിശയിലേക്കും, ഷാഫ്റ്റ് റൊട്ടേഷന്റെ അളവിലേക്കും, ഷാഫ്റ്റ് റൊട്ടേഷൻ വേഗതയിലേക്കും പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ ഒരു ഉപയോക്തൃ പ്രോഗ്രാമുമായി സംയോജിച്ച് V5 ബ്രെയിൻ ഉപയോഗിക്കാം. റോബോട്ടിന്റെ ഡ്രൈവ് വീലുകളുടെ വലിപ്പം ഉപയോക്തൃ പ്രോഗ്രാമിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയാൽ, സെൻസർ ഉപയോഗിച്ച് റോബോട്ട് സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരവും റോബോട്ടിന്റെ വേഗതയും നിർണ്ണയിക്കാനും നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയും.
| ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന്റെ ഉൾവശം |
കുറിപ്പ്: ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസ്ക് എൻകോഡറിനുള്ളിലെ എൻകോഡർ ഡിസ്കിന്റെ സ്ലോട്ടുകൾ പൊടിയും അവശിഷ്ടങ്ങളും കൊണ്ട് അടഞ്ഞുപോയാൽ സെൻസറിന്റെ റീഡിംഗുകൾ ഇനി കൃത്യതയുള്ളതായിരിക്കില്ല. ഇടയ്ക്കിടെ ഹൗസിംഗിൽ നിന്ന് കവർ നീക്കം ചെയ്യുന്നതും സെൻസറിന്റെ ഉൾഭാഗത്തുള്ള അയഞ്ഞ വസ്തുക്കൾ ഊതിക്കെടുത്താൻ ടിന്നിലടച്ച വായു ഉപയോഗിക്കുന്നതും നല്ല രീതിയാണ്.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന്റെ പൊതുവായ ഉപയോഗങ്ങൾ:
മുമ്പ് സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന് ഷാഫ്റ്റ് ഭ്രമണ ദിശ, ഷാഫ്റ്റ് ഭ്രമണത്തിന്റെ അളവ്, ഷാഫ്റ്റ് ഭ്രമണ വേഗത എന്നിവ അളക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, V5 സ്മാർട്ട് മോട്ടോഴ്സിന് മികച്ച ആന്തരിക എൻകോഡറുകളും ഉണ്ട്, അവയ്ക്ക് ഒരു അധിക സെൻസറിന്റെ ആവശ്യമില്ലാതെ തന്നെ അതേ മൂല്യങ്ങൾ അളക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന് ചില വിലപ്പെട്ട റീഡിംഗുകൾ നൽകാൻ കഴിയുന്ന ചില ആപ്ലിക്കേഷനുകളുണ്ട്. ഇവയുടെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇവയാണ്:
പ്രോഗ്രാം മൂല്യങ്ങൾ ദൃശ്യവൽക്കരിക്കൽ: ഒരു ക്ലാസ് റൂം ക്രമീകരണത്തിനുള്ളിൽ, ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന് ഷാഫ്റ്റ് റൊട്ടേഷന്റെയോ ഷാഫ്റ്റ് വേഗതയുടെയോ മൂല്യങ്ങളിലേക്ക് എളുപ്പത്തിൽ പ്രവേശനം നൽകാൻ കഴിയും. ആം പോലുള്ള ഒരു മാനിപ്പുലേറ്ററിലോ ഡ്രൈവ്ട്രെയിനിലെ ഒരു വീലിലോ ഉപയോഗിച്ചാലും, സെൻസറിൽ നിന്ന് ശേഖരിക്കുന്ന മൂല്യങ്ങൾ V5 ബ്രെയിനിന്റെ കളർ ടച്ച് സ്ക്രീനിലോ V5 കൺട്രോളറിന്റെ LED ഡിസ്പ്ലേയിലോ പ്രിന്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. റോബോട്ടിന്റെ സ്വഭാവം മാറ്റാൻ അവരുടെ ഉപയോക്തൃ പ്രോഗ്രാമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന മൂല്യങ്ങൾ നേരിട്ട് കാണാൻ ഇത് വിദ്യാർത്ഥികളെ അനുവദിക്കും.
ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട്പുട്ട് അനുപാത വായന: ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന്റെ മറ്റൊരു മികച്ച ക്ലാസ്റൂം ഉപയോഗം സ്പ്രോക്കറ്റിന്റെയും ഗിയർ അനുപാതങ്ങളുടെയും പഠനമാണ്. സ്പ്രോക്കറ്റ്/ഗിയർ അനുപാതത്തിന്റെ "ഡ്രൈവ്" വശത്തിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ഷാഫ്റ്റിൽ ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും. ഇൻപുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് "ഡ്രൈവിംഗ്" വശത്തേക്ക് V5 സ്മാർട്ട് മോട്ടോർ ഒരു നിശ്ചിത പവർ/വേഗതയിലേക്ക് സജ്ജമാക്കുമ്പോൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിനായി പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ഔട്ട്പുട്ട് റീഡിംഗ് രേഖപ്പെടുത്താൻ 1:1 പവർ ട്രാൻസ്ഫർ അനുപാതം ഉപയോഗിക്കാം. തുടർന്ന് വ്യത്യസ്ത അനുപാതങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കാനും അനുപാതത്തിൽ നിന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ഔട്ട്പുട്ട് യഥാർത്ഥ ഔട്ട്പുട്ടിന്റെ റീഡിംഗുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാനും കഴിയും.
റാമ്പ് ടെസ്റ്റിംഗ്: രസകരമായ ഒരു ക്ലാസ്റൂം അന്വേഷണ പ്രവർത്തനമാണ് വിദ്യാർത്ഥികളെ ഒരു "ഫ്രീ-റോളിംഗ്" കാർട്ട് കൂട്ടിച്ചേർക്കുക എന്നത്. ഒരു V5 നിയന്ത്രണ സംവിധാനം വണ്ടിയിൽ സ്ഥാപിക്കാനും ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ വണ്ടിയുടെ ഷാഫ്റ്റുകളിൽ ഒന്നിൽ ഘടിപ്പിക്കാനും കഴിയും. പിന്നെ ഒരു യൂസർ പ്രോഗ്രാം നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും, അത് ഒരു റാമ്പിലൂടെ ഉരുളുമ്പോൾ കാർട്ടിന്റെ നിരവധി വേഗത പ്രിന്റ് ചെയ്യുന്നതാണ്. തുടർന്ന് വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് റാമ്പിന്റെയോ വണ്ടിയുടെയോ വ്യത്യസ്ത വശങ്ങൾ മാറ്റാനും വണ്ടി റാമ്പിലൂടെ താഴേക്ക് ഉരുളുന്നതിന്റെ ഫലങ്ങൾ അടുത്ത ആവർത്തനവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാനും കഴിയും.
ഒരു മത്സര റോബോട്ടിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന്റെ ഉപയോഗങ്ങൾ:
ഫ്ലൈവീൽ വേഗത: ചില നൂതന ഫ്ലൈവീൽ ഡിസൈനുകൾ ഫ്ലൈ വീൽ ഓടിക്കാൻ ഒരു റാറ്റ്ചെറ്റ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് ഒരു ബോൾ ഗെയിം പീസ് എറിയുന്നു. V5 സ്മാർട്ട് മോട്ടോർ ഫ്ലൈ വീലിലേക്ക് പവർ പ്രയോഗിക്കാത്തപ്പോൾ, മോട്ടോറിന്റെ പ്രതിരോധം മൂലം ഊർജ്ജം നഷ്ടപ്പെടുന്നതിനുപകരം ഫ്ലൈ വീലിന് സ്വതന്ത്രമായി കറങ്ങാൻ കഴിയും എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ലക്ഷ്യം. ഈ തരത്തിലുള്ള രൂപകൽപ്പനയിൽ, ഫ്ലൈ വീലിന്റെ ഷാഫ്റ്റിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ അതിന്റെ അളവെടുപ്പിന് നല്ലൊരു രീതി നൽകും. കുറിപ്പ്: കൃത്യമായ ഷാഫ്റ്റ് ഭ്രമണ വേഗത അളക്കുന്നതിനുള്ള പരമാവധി പരിധി ഏകദേശം 1100 RPM ആണ്.
| സ്പ്രിംഗ്-ലോഡഡ് വീൽ അസംബ്ലിയിൽ ഒറ്റപ്പെട്ട വീൽ/ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ |
ഒറ്റപ്പെട്ട വീൽ/ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ: ഒരു റോബോട്ടിന് ഡ്രൈവ് വീൽ സ്ലിപ്പേജ് അനുഭവപ്പെടുന്ന ഒരു സാഹചര്യം (ഗെയിം പീസുകൾ തള്ളുകയോ മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ) ഉണ്ടാകാം. ഒരു V5 സ്മാർട്ട് മോട്ടോർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്ന ചക്രങ്ങൾ തെന്നിമാറാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ തന്നെ, മോട്ടോറിന്റെ എൻകോഡറുകളിൽ നിന്നുള്ള മൂല്യങ്ങൾ ഇനി സാധുവായിരിക്കില്ല. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, റോബോട്ടിന്റെ ചലനം കൃത്യമായി അളക്കുന്നതിന്, അതിന്റെ ഷാഫ്റ്റിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറുള്ള ഒരു ഒറ്റപ്പെട്ട ഓമ്നി-ഡയറക്ഷണൽ വീൽ റോബോട്ടിന്റെ ചേസിസിൽ ചേർക്കാൻ കഴിയും. റബ്ബർ ബാൻഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ലാറ്റക്സ് ട്യൂബിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് ഈ വീൽ അസംബ്ലി "സ്പ്രിംഗ്" ലോഡ് ചെയ്യുന്നതാണ് ഉചിതം. ഡ്രൈവ് വീലുകൾ തറയിൽ നിന്ന് ഉയർത്താതെ തന്നെ ഫീൽഡ് പ്രതലവുമായി മതിയായ സമ്പർക്കം നിലനിർത്താൻ ഈ ഡിസൈൻ മെഷർമെന്റ് വീലിനെ അനുവദിക്കും.
| ഐസൊലേറ്റഡ് വീൽ/ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ |
ഡ്രൈവ്ട്രെയിനിന് മോട്ടോർ ഉപയോഗിക്കാത്ത ചക്രങ്ങളുണ്ടെങ്കിൽ, ഈ ചക്രങ്ങളുടെ ഷാഫ്റ്റുകളിൽ ഒന്നിൽ ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡർ സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ് മറ്റൊരു ഓപ്ഷൻ.
ഷാഫ്റ്റ് ഭ്രമണത്തിന്റെ ദിശ, ഷാഫ്റ്റ് ഭ്രമണത്തിന്റെ അളവ്, അല്ലെങ്കിൽ ഷാഫ്റ്റ് ഭ്രമണ വേഗത എന്നിവ അളക്കേണ്ട ആവശ്യം എന്തുതന്നെയായാലും, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഷാഫ്റ്റ് എൻകോഡറിന് അളവെടുപ്പിനായി കൃത്യവും ഫലപ്രദവുമായ സെൻസർ നൽകാൻ കഴിയും.