Descrição
O Sensor de rotação é um dos potentes sensores V5 concebidos para uma integração completa com a plataforma robótica V5.
Descrição
O Sensor de Rotação é capaz de medir os seguintes valores:
- Posição rotacional
- Rotações totais
- Velocidade de rotação
A posição rotacional é medida de 0° a 360° com uma precisão de 0,088. O ângulo é determinado de forma absoluta e não é perdido quando o robô é desligado.
Rotações é o número de revoluções para frente ou para trás e pode ser zerado conforme necessário. O valor de rotação não é armazenado quando o robô é desligado.
A velocidade do eixo é medida pelo sensor em graus por segundo.
O sensor rotacional é compatível com eixos 1/8” e 1/4” VEX.
A carcaça deste sensor possui um orifício de eixo dimensionado para o eixo VEX de 1/4”. Este orifício do eixo é capaz de girar dentro do alojamento do sensor.
A caixa do sensor também possui um orifício de montagem para parafusos que passa completamente pela caixa e acomoda parafusos #8-32 para montar o sensor.
Nota: O Sensor Rotacional vem com duas inserções de eixo de metal que podem ser inseridas no orifício do eixo de ¼” para acomodar os eixos VEX de ⅛”.
A largura do Sensor de Rotação permite que este seja aninhado num pedaço de C-Channel.
Para que o Sensor de Rotação funcione com o Cérebro do Robô V5, a Porta Inteligente V5 do sensor e a Porta Inteligente do Cérebro do Robô V5 precisam ser conectadas com um Cabo Inteligente V5. O sensor de rotação funcionará com qualquer uma das 21 portas inteligentes do V5 Robot Brain. Ao conectar um cabo inteligente V5 às portas, certifique-se de que o conector do cabo esteja totalmente inserido na porta e que a guia de travamento do conector esteja totalmente encaixada.
Como funciona o sensor de rotação
A posição do cubo do eixo rotativo do sensor de rotação é transformada em sinais elétricos (utilizando um sensor de efeito Hall). A eletrônica interna do sensor converte esses sinais em sinais de saída a serem recebidos como entrada pelo V5 Brain.
Conforme mencionado anteriormente, o Sensor Rotacional lembrará sua posição rotacional de 0 a 360 graus mesmo se a energia for removida. Portanto, neste aspeto, funciona de forma semelhante a um potenciómetro de 3 fios. No entanto, ao contrário de um potenciómetro, também pode rodar continuamente e medir muitas rotações do eixo, como um codificador de eixo ótico de fios.
O Sensor Rotacional combina os melhores recursos dos sensores de 3 fios em um pacote atualizado que é facilmente montado com metal estrutural e usa as portas inteligentes do V5 Brain.
O sensor de rotação necessita de ser emparelhado com uma linguagem de programação como VEXcode V5 ou VEXcode Pro V5 para criar um programa de utilizador para o V5 Robot Brain utilizar as leituras do sensor para controlar o comportamento do robô.
O V5 Brain em conjunto com um programa de usuário pode ser usado com o Sensor de Rotação para:
- Defina a posição do sensor rotacional para um grau especificado, como 0 grau.
- Meça o ângulo em graus em que um eixo girou entre 0 e 360.
- Meça a posição por voltas de um eixo ou pelo total de graus girados do eixo.
- Meça a velocidade do eixo em graus por segundo (dps) ou rotações por minuto (rpm).
Configuração do Sensor de Rotação
Colocação: O sensor rotacional precisa ter um eixo inserido através de seu orifício para funcionar. Certifique-se de fixar o sensor com segurança usando um parafuso nº 8-32 através do orifício de montagem.
Cuidado especial deve ser tomado para garantir que o eixo esteja alinhado com os furos estruturais, rolamentos e o furo do eixo do sensor, para que não haja emperramento que iniba o giro do eixo.
Leitura dos valores do sensor de rotação: É útil usar a tela de informações do dispositivo (painel) no Cérebro do robô V5 para ver as informações que o sensor de rotação está retornando. Isso pode ser feito com o sensor conectado ao Cérebro com as seguintes etapas:
Remova o protetor de tela magnético V5 Brain, ligue o Brain e toque no ícone Dispositivos.
Selecione o ícone do sensor de rotação na tela Informações do dispositivo.
As informações do dispositivo para o sensor rotacional exibirão o ângulo em que o eixo foi girado, a quantidade de rotações que o eixo girou e a velocidade do eixo (velocidade). Selecionar a seção da tela com 'Definir Zero' redefinirá os valores para zero.
Nota: Certifique - se de que o V5 Robot Brain tem a versão mais recente do firmware .
Adicionar o sensor de rotação como dispositivo no VEXcode V5
Sempre que um sensor é utilizado com uma linguagem de programação, ele precisa ser configurado dentro dessa linguagem. Com VEXcode V5 e VEXcode Pro V5, isto é feito utilizando a funcionalidade 'Adicionar um dispositivo'. Para fornecer um exemplo disso, as etapas a seguir adicionarão o Sensor de Rotação como um dispositivo no VEXcode V5.
Selecione o ícone Dispositivos.
Selecione 'Adicionar um dispositivo'.
Selecione 'ROTAÇÃO'.
Selecione a porta inteligente à qual o sensor de rotação está conectado no V5 Robot Brain.
Assim que a porta for escolhida, selecione 'DONE'.
Nota: Existe uma opção para alterar o nome do Sensor de Rotação na janela de texto de Rotação1 para um nome diferente e uma opção para alterar a direção na qual o sensor mede a rotação.
Depois que o sensor de rotação for adicionado ao seu programa de usuário, um novo conjunto de comandos do sensor ficará disponível.
Nota: Há uma diferença entre a configuração 0 no painel e a configuração 0 no código. Ao usar o painel, a posição zero é armazenada dentro do sensor de rotação e é mantida quando há falta de energia. Quando 0 é definido no código, ele não será mantido quando o V5 Brain for desligado.
Para obter mais informações sobre os comandos da categoria 'Sensing' pertencentes ao Sensor de Rotação, consulte as informações da Ajuda (Blocks project ou Python project).
Usos comuns do sensor de rotação
O Sensor de Rotação pode produzir medições que podem ser usadas para alterar o comportamento do robô.
Esses recursos podem ser usados com:
- A opção 'Informações do dispositivo' no V5 Robot Brain.
- Usando o projeto exemplo 'Rotation Sensing' encontrado na opção 'OpenExamples' no menu File do VEXcode V5.
- Escrevendo um programa de usuário personalizado com um dos programas VEXcode.
Conforme mencionado anteriormente, o Sensor de Rotação pode medir o ângulo do eixo, a posição do eixo e a velocidade de rotação do eixo. Os V5 Smart Motors também possuem excelentes codificadores internos que podem medir alguns desses mesmos valores.
No entanto, existem muitas aplicações nas quais o Sensor de Rotação pode fornecer leituras adicionais valiosas. Além disso, a capacidade do sensor rotacional de fornecer um valor absoluto (um valor que não mudará depois que o cérebro do robô for desligado) pode ser uma enorme vantagem.
Alguns exemplos são:
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Posição de controlo: 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 sensor rotacional possa ser inserido no eixo e montado na torre do Clawbot (passos 35,36). Isto permitirá que o V5 Brain saiba sempre o ângulo do braço do Clawbot.
Nota: o retentor de porca sextavada inferior no Passo 23 terá de ser substituído por um rolamento plano para acomodar o orifício de montagem do sensor de rotação.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 três alturas diferentes quando os botões são pressionados no controlador V5.
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Leitura da relação entrada/saída: Outra grande utilização de um sensor de rotação em sala de aula é no estudo da roda dentada e relações de engrenagem. Um sensor de rotação pode ser colocado no eixo de saída do lado “acionado” da relação roda dentada/engrenagem. Uma taxa de transferência de potência de 1:1 pode ser usada para registrar uma leitura de saída esperada para o Sensor de Rotação quando o V5 Smart Motor é definido para uma determinada potência/velocidade para o lado “acionador” do eixo de entrada. Em seguida, diferentes proporções podem ser montadas e o resultado esperado para a relação pode ser comparado com a leitura da saída real.
Utilizações do Sensor de Rotação num Robô de Competição
O Sensor de Rotação proporcionará uma excelente vantagem competitiva para robôs de competição. A capacidade de medir o ângulo, a posição e a velocidade do eixo fornecerá muitas informações para controlar o comportamento do robô, como:
- Velocidade do volante: Alguns designs avançados de volante usam um sistema de catraca para acionar o volante que lança uma peça do jogo de bola. Isso é feito enquanto a energia não está sendo aplicada ao volante pelo V5 Smart Motor, o volante pode girar livremente em vez de perder energia da resistência do motor. Neste tipo de projeto, um Sensor de Rotação utilizado no eixo do volante pode fornecer um bom método para medição e controle de sua velocidade.
- Roda isolada/Sensor de rotação: Pode haver um caso (empurrar peças do jogo ou outros fatores) em que um robô pode experimentar deslizamento da roda motriz. Assim que as rodas movidas por um V5 Smart Motor começarem a patinar, os valores dos codificadores do motor não serão mais válidos. Neste caso, uma roda omnidirecional isolada com um sensor de rotação em seu eixo pode ser adicionada ao chassi do robô para medir com precisão o movimento do robô. É aconselhável ter este conjunto de roda carregado com “mola” através do uso de elásticos ou tubos de látex. Este projeto permitirá que a roda de medição mantenha contato adequado com a superfície do campo sem levantar as rodas motrizes do chão.
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Exemplo de jogo: No jogo VEX Robotics Competition 2020 - 2021, Change Up, um sensor de rotação pode ser colocado na haste do braço do robô e pode ser programado para se mover até a altura exata do topo dos gols para marcar bolas.
Não importa a aplicação do Sensor de Rotação VEX, não há dúvida de que será uma adição bem-vinda para as equipas. A função dos valores do sensor está aberta à imaginação do usuário.
O Sensor de Rotação está disponível no site VEX.