Beschrijving
| Bumperschakelaar v2 | V5 3-draads poort |
De Bumper Switch v2 is een enkele digitale schakelaar met een veerbelaste bumper die ingedrukt kan worden om de stand van de schakelaar te veranderen. Deze schakelaar vereist slechts een lichte aanraking om te activeren en is een van de 3-Wire-serie sensoren.
De 3-draads sensoren zijn compatibel met de V5 Robot Brain of de Cortex. De sensorkabel kan worden verlengd met een-aderige verlengkabel
Om ervoor te zorgen dat de Bumper Switch v2 functioneel is met de V5 Brain, moet de sensorkabel volledig in een V5 Brain 3-Wire Port worden gestoken.
De Bumper Switch v2 is inbegrepen in de VEX V5 Classroom Starter Kit en kan ook als 2-pack worden aangeschafthier.
Hoe de Bumper Switch v2 werkt
Er zijn drie draden aangesloten op de bumperschakelaar: een zwarte draad - de aardedraad, een rode draad - niet aangesloten, en een witte draad - de signaaldraad. Wanneer de schakelaar wordt ingedrukt, worden de witte draad en de zwarte draden met elkaar verbonden, waardoor een actief digitaal laag signaal (0) naar de hersenen wordt teruggestuurd. Wanneer de bumper op de schakelaar niet wordt ingedrukt, zijn de zwarte draad en de witte draad niet meer verbonden en is het circuit open. Dit stuurt een digitaal hoog signaal (1) terug naar de hersenen. Dit staat bekend als een digitale toestand, dat wil zeggen dat de toestand hoog (1) of laag (0) is.
De Bumper Switch moet worden gekoppeld aan een programmeertaal zoalsV5of VEXcode Pro V5 om een gebruikersprogramma te creëren, zodat de Brain deze geretourneerde status kan gebruiken als een gebeurtenis of als sensor voor een vorm van feedbackcontrole.
De bumperschakelaar is veerbelast, zodat wanneer de kracht die hem induwt wordt weggenomen, de bumper weer naar zijn oorspronkelijke positie beweegt.
Ontwerpkenmerken van de Bumper Switch v2
| Centrale schroef | 8-32 Montage-inzetstuk | Binnen C-kanaal |
De Bumper Switch v2 is een opnieuw ontworpen versie van de Bumper Switch die al meer dan tien jaar wordt meegeleverd met VEX EDR-kits. Het nieuwe ontwerp heeft een aantal nuttige en verbeterde ontwerpkenmerken, waaronder:
- De behuizing van de bumperschakelaar heeft twee sleufvormige montagegaten (één aan elke kant) voormontage aan de
- De rode bumperknop van de bumperschakelaar heeft een schroef in het midden. Deze schroef kan worden verwijderd en de knop kan worden verwijderd, zodat eronder een 8-32 montage-inzetstuk zichtbaar wordt. Met behulp van dit inzetstuk met schroefdraad kunnen extra componenten op de bumperschakelaar worden gemonteerd.
- De behuizing van de Bumper Switch v2 heeft een nieuw smaller profiel. Hierdoor kan de sensor worden genest in een stuk 1x2x1 C-kanaal.
Veelvoorkomende toepassingen van de bumperschakelaar:
Een bumperschakelaar wordt doorgaans gebruikt voor drie verschillende toepassingen: voor gebruikersinvoer, voor het detecteren van de positie van een robotstructuur of voor het detecteren van een fysiek object.
Gebruikersinvoer:Enkele voorbeelden van gebruikersinvoer zijn:
- Door op een bumperschakelaar te drukken, kan een transportbandsysteem (dat een fabriekssorteersysteem simuleert) gedurende 5 seconden draaien en dan stoppen. Dit is een voorbeeld van een evenement. De schakelaar wordt ingedrukt om een actie te starten.
- Een bumperschakelaar zou als tuimelschakelaar kunnen dienen. Een voorbeeld hiervan is het indrukken van de bumperschakelaar om een LED in te schakelen en de LED blijft branden nadat de schakelaar wordt losgelaten. De volgende keer dat de schakelaar wordt ingedrukt, wordt de LED uitgeschakeld en blijft deze uit nadat de bumper wordt losgelaten. Een schakelaar vereist extra programmering omdat het programma moet bijhouden in welke staat de actie zich bevindt. Is de huidige actie ingeschakeld of uitgeschakeld?
- Een bumperschakelaar kan worden gebruikt als noodstopknop en wanneer de knop wordt ingedrukt, stopt de robot met het uitvoeren van zijn programma.
Positiebepaling van een robotstructuur:Bij het bepalen van de positie van een robotstructuur wordt de bumperschakelaar bijna altijd gebruikt als feedbackregelingslus. Het programma detecteert voortdurend of de bumperschakelaar wordt ingedrukt of niet. Het klassieke voorbeeld hiervan is de arm van een robot. Als de arm naar beneden beweegt en op de bumperschakelaar drukt, signaleert de schakelaar de motor(en) van de arm om de neerwaartse beweging van de arm te stoppen.
Een fysiek object detecteren:Ook in dit geval wordt de bumperschakelaar meestal gebruikt als feedbackregeling. Als de robot bijvoorbeeld op de bumperschakelaar drukt door deze tegen een muur te rijden, is de robot geprogrammeerd om achteruit te rijden, te draaien en vervolgens weer vooruit te rijden. Dit is het soort actie dat wordt gebruikt door een robotstofzuiger.
Leuk spel:Een leuke toepassing van de bumperschakelaar als schakelaar is bij een spelletje Robot Freeze Tag. Dit spel speelt zich af tussen twee teams van robots. Wanneer de bumperschakelaar tijdens het spel door een tegenstander wordt ingedrukt, 'bevriest' deze de aandrijflijn van de robot totdat een teamgenoot de schakelaar opnieuw indrukt, waardoor de aandrijflijn weer wordt ingeschakeld. Het spel is afgelopen als alle teamgenoten van één team bevroren zijn.
Toepassingen van de bumperschakelaar op een wedstrijdrobot:
Een bumperschakelaar is een zeer betrouwbare sensor voor gebruik tijdens een wedstrijd, omdat deze afhankelijk is van fysiek contact, in tegenstelling tot nabijheidssensoren die gebruik maken van licht, infrarood licht of geluid dat vervormd kan raken. Een bumperschakelaar wordt echter ook beperkt door deze detectiemethode.
Als in het spel Tower Takeover van 2019-2020 bijvoorbeeld een bumperschakelaar werd gebruikt om een stapel kubussen te detecteren, zou de stapel kunnen worden omvergeworpen tijdens het detectieproces en zou de bumperschakelaar zeker niet de kleur van de kubussen kunnen identificeren. Kubussen.
Enkele voorbeelden van het gebruik van bumperschakelaars in een wedstrijd zijn:
Programmafunctieselectie:De V5 Brain kan 8 verschillende programma's opslaan en biedt daardoor veel geprogrammeerde routines. Deze programma's kunnen vóór aanvang van een wedstrijd worden geselecteerd via het Brain's Touch Screen. Er kan echter een bumperschakelaar worden gebruikt om functies binnen een programma te selecteren of variabelen aan te passen op het laatste moment voordat de robot op het veld wordt gezet, zonder dat het beschermende schild van het touchscreen hoeft te worden verwijderd.
Fail-safe sensor:De V5 Smart Motors beschikken over uitstekende ingebouwde sensoren om de acties van de aandrijving en manipulatoren van de robot te besturen. Als een robotstructuur, zoals een arm, echter in de hersenen van de robot zou kunnen botsen, zou een goed geplaatste bumperschakelaar als noodstop een ramp kunnen voorkomen in het geval dat een andere sensor uitvalt. Dit scenario wordt in deze animatie weergegeven, waarbij de bumperschakelaar de vallende arm opvangt.
Detectie van spelstukken en veldelementen:Bumperschakelaars kunnen tijdens het spel voor veel verschillende toepassingen worden gebruikt. Een bumperschakelaar kan bijvoorbeeld worden gebruikt om speelstukken in een doel te dumpen wanneer de bumperschakelaar in contact komt met het doel.
Twee andere voorbeelden zijn onder meer dat een klauw automatisch een speelstuk kan vastgrijpen wanneer het stuk op een bumperschakelaar drukt, en dat een lopende band kan detecteren of deze vol speelstukken zit wanneer het bovenste speelstuk op een bumperschakelaar drukt.
Veldnavigatie:Bumperschakelaars kunnen op het robotchassis worden geplaatst om te detecteren wanneer de robot in contact komt met een perimeterwand of een obstakel. Er kunnen twee bumperschakelaars worden geplaatst, waarvan één aan elk uiteinde van een zijkant van het chassis van de robot. De twee schakelaars kunnen worden gebruikt om de robot langs de perimeterwand te laten uitlijnen door te stoppen wanneer beide schakelaars worden ingedrukt, zoals in deze animatie te zien is. Deze actie kan door de robot midden in een autonome routine worden gebruikt om zijn positie opnieuw te kalibreren voordat hij aan de volgende stap van de routine begint.
Eindschakelaar
Naast de Bumper Switch v2 omvat de productlijn van VEX Electronics nog een ander type aanraaksensor, de Limit Switch. De opstelling van de eindschakelaar voor de V5 Brain is precies hetzelfde en werkt op vrijwel dezelfde manier als de bumperschakelaar. De eindschakelaar kan in bijna alle bovenstaande toepassingen ook worden vervangen door de bumperschakelaar.
| Eindschakelaar | De schakelaar activeren |
Het belangrijkste verschil tussen de twee sensoren is dat de eindschakelaar een veerstalen arm heeft om de schakelaar te activeren in plaats van een bumperknop. Meer over de arm op de schakelaar:
- De arm van de eindschakelaar isgedraaid ten opzichte van de knop van de bumperschakelaar, waardoor deze vanuit een andere hoek kan worden geactiveerd.
- De arm kan korter worden geknipt of in een aangepaste vorm worden gebogen om het drukken te vergemakkelijken.
- De arm kan achter een uitstekende schroef worden geschoven om de arm ingedrukt te houden. Een voorbeeld hiervan zou kunnen zijn dat wanneer de schakelaar ingedrukt wordt gehouden, de robot een autonome routine voor de rode kant van het veld zal uitvoeren en wanneer deze niet ingedrukt wordt gehouden, de autonome routine aan de blauwe kant zal uitvoeren.
De eindschakelaar is verkrijgbaar als een set van twee (hier.