Descrição
O Potenciômetro é um sensor que utiliza um resistor variável para medir a rotação angular (até 265o) de um eixo. É um dos sensores da série 3-Wire.
O potenciômetro é projetado com um “orifício D” no centro. Isso permite que um eixo quadrado seja inserido através do orifício e altere a posição do cubo do sensor à medida que o eixo gira.
A carcaça do sensor possui duas ranhuras de arco de montagem que permitem o ajuste fino da posição do potenciômetro em até 90o após sua fixação na estrutura do robô. Isso pode ser feito afrouxando os parafusos de fixação, ajustando o sensor e reapertando os parafusos.
Os sensores de 3 fios são compatíveis com o V5 Robot Brain ou o Cortex. O cabo do sensor pode ser estendido usando um cabo de extensão de 32.
Para que o potenciômetro funcione com o V5 Brain, o cabo do sensor precisa ser totalmente inserido em uma porta de 3 fios do V5 Brain.
O potenciômetro vem no Advance Sensor Kit ou pode ser adquirido em um pacote de 2 aqui.
| Potenciômetro | Cabo do sensor totalmente inserido |
Como funciona o potenciômetro
O potenciômetro funciona fazendo com que o resistor variável mude seu valor à medida que um eixo gira o cubo central do sensor. Esta mudança na resistência modifica o sinal de saída do V5 Brain. O sinal de entrada retornado terá uma tensão diferente. O V5 Brain, em conjunto com um programa do usuário, pode converter essa mudança na tensão na porcentagem do ângulo de rotação do eixo ou graus de rotação do eixo. Esta medição pode detectar um aumento ou diminuição no valor.
Uma vantagem do potenciômetro é que ele retornará a mesma leitura mesmo se o V5 Brain for desligado e ligado novamente. Se o eixo for girado enquanto o Brain estiver desligado, o valor retornado pelo potenciômetro será o mesmo que se o Brain estivesse ligado o tempo todo. Ou seja, o Potenciômetro sempre retornará um valor que depende da posição do seu cubo central. Isso é diferente do codificador de eixo óptico, que perde sua leitura toda vez que o Brain é desligado.
O potenciômetro precisa ser emparelhado com uma linguagem de programação como VEXcode V5ou VEXcode Pro V5 para criar um programa de usuário para o cérebro utilizar a mudança na tensão do sinal para controlar o comportamento do robô.
O cubo central do Potenciômetro pode ser girado por um eixo 265o. Isso torna o sensor ideal para medir um eixo com rotação limitada, como um eixo de braço ou um eixo de garra.
Não force o potenciômetro a girar além de 265o. Se o cubo central for forçado, os batentes internos do sensor podem ser quebrados, permitindo que o cubo gire livremente. Se isso acontecer o sensor deverá ser reciclado/descartado pois seus valores não serão verdadeiros.
A faixa de medição do Potenciômetro pode ser ampliada colocando-o no eixo acionado de uma relação de transmissão de “torque” e fazendo com que o eixo seja medido no lado acionador da relação. Porém, se este método for utilizado, a resolução dos valores do sensor não será tão grande.
Se um eixo estiver girando livremente, um codificador óptico de eixo deve ser usado para medir a rotação do eixo e não um potenciômetro.
Usos comuns do potenciômetro:
As duas aplicações para as quais os potenciômetros são comumente usados são controlar a posição de uma montagem ou fornecer feedback variável ao V5 Brain para selecionar uma função ou alterar um valor variável. Alguns exemplos de sala de aula seriam:
Posição de controle: O eixo para a engrenagem 84T (etapa 32 V5 Clawbot build) encontrado no braço do V5 Clawbot pode ser substituído por um eixo mais longo para que um potenciômetro possa ser inserido no eixo e montado na torre do Clawbot (etapas 35,36). Assim que o sensor estiver no lugar, os alunos podem ser desafiados a usar o feedback do sensor para mover, parar e segurar o braço do V5 Clawbot em 3 alturas diferentes quando os botões são pressionados no controlador V5.
Ajustando variáveis/funções: Um eixo curto pode ser inserido através de um potenciômetro e fixado ao cubo do sensor com colares de borracha do eixo, então um pequeno componente (como uma barra de travamento do eixo do acionador ) pode ser adicionado ao eixo para servir como um botão.
Depois que esse conjunto for montado no sistema de transmissão do robô, os alunos podem ser desafiados a usar o feedback do sensor para alterar os graus de rotação do robô. Neste caso, cada vez que o programa for executado, se o botão do Potenciômetro for girado para um local diferente, o robô girará um valor diferente.
Outra atividade divertida utilizando esta montagem seria dividir os valores retornados do Potenciômetro em sete faixas. Desafie os alunos a criar um programa de usuário de modo que, à medida que o botão gira de uma faixa de valores para a próxima no potenciômetro, um dia da semana diferente (ou outra mensagem fofa) seja exibido na tela colorida sensível ao toque do V5 Brain.
Usos de um potenciômetro em um robô de competição:
Verificação do controle do eixo: Os encoders do V5 Smart Motor são excelentes quando usados para controle da rotação de um eixo durante uma competição. No entanto, pode haver casos em que um potenciômetro pode ser útil para verificar se um eixo secundário está girando no ângulo correto. Por exemplo, um potenciômetro pode ser adicionado à haste do pulso (passo 43, Flip build) do Robô “Hero” - Flip.
Neste exemplo, o sensor fornecerá feedback para um programa autônomo para garantir que a transmissão por corrente do pulso não tenha perdido um dente na roda dentada do pulso e esteja sincronizada com o codificador do V5 Smart Motor.
Seleção da função do programa: O V5 Brain, com sua capacidade de armazenar 8 programas diferentes, pode fornecer muitas rotinas programadas. Esses programas podem ser selecionados pela tela de toque do Brain antes do início da partida. No entanto, um potenciômetro com botão pode ser usado para selecionar funções dentro de um programa ou ajustar variáveis no último momento antes de colocar o robô em campo, sem a necessidade de remover a proteção da tela sensível ao toque.
Por exemplo, o botão do potenciômetro pode ser girado de um lado (faixa baixa) para o outro lado (faixa alta) para mudar a rotina autônoma do robô de uma rotina da Aliança Azul e uma rotina da Aliança Vermelha.