Usando o sensor de distância IQ (2ª geração)

O sensor de distância IQ (2ª geração) é um dos poderosos sensores IQ projetados para integração completa com a plataforma robótica IQ. Este sensor usa um pulso de luz laser adequado para sala de aula para medir a distância da frente do sensor até um objeto.

Peça do sensor de distância VEX IQ (2ª geração).


Descrição do Sensor

O Sensor de distância IQ (2ª geração) possui os seguintes recursos:

  • Distância de medição: O sensor usa um pulso de luz laser adequado para sala de aula para medir a distância da frente do sensor até um objeto. A distância é relatada em polegadas ou centímetros no Painel do Sensor do Cérebro e em polegadas ou milímetros no VEXcode IQ.
  • Detectar objeto: O sensor também pode ser usado para detectar quando está próximo de um objeto.
  • Determinar o tamanho relativo do objeto: O sensor também pode ser usado para determinar o tamanho relativo de um objeto que foi detectado. O tamanho aproximado de um objeto é relatado como pequeno, médio ou grande.
  • Informar a velocidade do objeto: O sensor pode ser usado para calcular e relatar a velocidade em metros por segundo para um objeto que se aproxima do sensor ou para o sensor que se aproxima de um objeto.

Esquema de um sensor de distância a ser ligado a uma peça de viga com dois pinos azuis.

A parte traseira da caixa do sensor possui cinco orifícios para proporcionar flexibilidade ao montar o sensor em um robô.

Peça do sensor de distância com a sua janela de deteção destacada. A janela está colocada ligeiramente na parte frontal do sensor.

Na face do sensor existe uma pequena janela por onde o feixe de laser é enviado e recebido para medir a distância.

Esquema de um IQ Brain ligado a um sensor de distância (2ª geração).

Para que o sensor de distância (2ª geração) funcione com o IQ Brain, a porta inteligente do sensor e a porta inteligente do IQ Brain precisam estar conectadas com um cabo inteligente.

O sensor funcionará com qualquer uma das 12 portas inteligentes do IQ Brain.

Ao conectar um IQ Smart Cable 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 distância (2ª geração)

O sensor de distância IQ (2ª geração) envia um pulso de luz laser adequado para sala de aula e mede o tempo que leva para o pulso ser refletido. Isso permite um cálculo de distância.

O Laser Classe 1 do sensor é semelhante aos lasers usados ​​em telefones celulares modernos para detecção de cabeça. O laser permite que o sensor tenha um campo de visão muito estreito, de modo que a detecção esteja sempre diretamente na frente do sensor.

A faixa de medição do sensor é de 20 milímetros (mm) a 2.000 milímetros (mm) (0,79 polegada a 78,74 polegadas). Abaixo de 200 milímetros (mm) a precisão é de aproximadamente +/‐15 milímetros (mm); acima de 200 milímetros (mm) a precisão é de aproximadamente 5%.

O sensor de distância (2ª geração) precisa ser emparelhado com o VEXcode IQ para criar um programa de usuário para o IQ Brain utilizar as leituras do sensor para controlar o comportamento do robô.

O IQ Brain em conjunto com um projeto do usuário pode ser usado para converter as leituras do Sensor de Distância (2ª geração) em:

  • Distância até um objeto medida em centímetros, milímetros ou polegadas.
  • Velocidade do objeto em metros por segundo.
  • O tamanho do objeto é pequeno, médio ou grande.
  • Objeto encontrado.

Configuração do sensor de distância (2ª geração)

Colocação

Construção simples do Clawbot que tem um sensor de distância ligado que é destacado e apontado para a frente do robô.

A colocação do Sensor de Distância (2ª geração) é muito importante para a obtenção de leituras precisas.

Certifique-se de que nenhuma estrutura no robô esteja na frente da pequena janela do sensor na face do sensor.

É necessário que haja um caminho livre na frente do sensor, entre qualquer objeto que está sendo medido e o sensor.

Valores do sensor de distância de leitura (2ª geração)

O ecrã do cérebro é apresentado no menu Dispositivos com um dispositivo Sensor de Distância selecionado.

É útil utilizar o ecrã Dispositivos no IQ Brain para ver as informações que o Sensor de distância (2ª geração) está a reportar.

No Painel do Sensor, o painel do Sensor de distância (2ª geração) indica a distância do objeto mais próximo em polegadas ou centímetros.

As unidades podem ser alteradas seleccionando o botão Check no Brain para alternar entre polegadas e centímetros.

Para utilizar o Sensor Dashboard, siga os passos deste artigo. 


Adicionar o sensor de distância (2ª geração) como dispositivo no VEXcode IQ

Sempre que um sensor é utilizado com uma linguagem de programação, ele precisa ser configurado dentro dessa linguagem. 

Menu de dispositivos VEXcode IQ após o botão Adicionar um dispositivo ter sido selecionado. A opção Distância (2ª geração) está destacada.

Com o VEXcode IQ, isto é feito utilizando a funcionalidade 'Adicionar um dispositivo' na janela Dispositivos.

Para adicionar o Sensor de Distância (2ª geração) à configuração, siga os passos deste artigo. 

Captura de ecrã do VEXcode IQ com o menu Dispositivos aberto. Um sensor de distância ligado é listado e destacado no menu Dispositivos. A caixa de ferramentas de blocos está aberta e os blocos de deteção de distância (2ª geração) estão destacados.

Assim que o sensor de distância (2ª geração) for adicionado ao seu projeto, um novo conjunto de blocos de sensores ficará disponível.

Para mais informações sobre os blocos da categoria 'Sensing' pertencentes ao Sensor de Distância (2ª geração), consulte as informações da Ajuda (Blocks project ou C++ project).


Usos comuns do sensor de distância (2ª geração)

O Sensor de Distância (2ª geração) pode produzir diversas medições que podem ser utilizadas para alterar o comportamento do robô. Esses recursos incluem:

Detectar um objeto

O projeto de blocos VEXcode IQ utiliza um sensor de distância para encontrar um objeto e depois dirigir na sua direção. O projeto diz: Quando iniciado, vire à direita, espere até que o Distance7 encontre um objeto e depois siga em frente por 400 mm.

Este recurso permite que seu robô detecte um objeto quando ele estiver dentro do alcance do sensor de distância (2ª geração). O Sensor de Distância (2ª geração) reportará um objeto encontrado quando estiver aproximadamente a menos de 1000 mm de distância.

O projeto de exemplo mostrado à esquerda é usado para codificar um robô com um sensor de distância (2ª geração) montado na frente para girar até detectar um objeto, como um cubo, e então avançar quando o objeto for detectado por o sensor.

Distância até um objeto

O projeto de blocos VEXcode IQ utiliza um sensor de distância para conduzir o robô em direção a um objeto e, em seguida, utiliza a garra para o agarrar. O projeto lê Quando iniciado, conduza para a frente e depois aguarde até que a distância do objeto Distância7 em mm seja inferior a 75. Por fim, pare de conduzir e rode o ClawMotor para perto 25 graus.

Isto fornece uma medição entre a frente do sensor e um objeto ou uma barreira/parede.

O projeto de exemplo mostrado à esquerda é usado para codificar um robô com um sensor de distância (2ª geração) montado na frente e uma garra anexada. O robô irá dirigir até detectar um objeto que esteja a menos de 75 mm de distância do sensor e, em seguida, fechará a Garra ao redor do objeto. Este exemplo seria útil se se soubesse que existe um objeto na frente do robô e você deseja que o robô avance para coletar esse objeto. 

Para determinar a que distância um objeto está do sensor e usar esse parâmetro no projeto, use o Sensor Dashboard no IQ (2ª geração) Brain. Consulte este artigo para obter mais informações sobre como utilizar o Sensor Dashboard.

Relatar velocidade do objeto

O projeto de blocos VEXcode IQ utiliza um sensor de distância e blocos de impressão para reportar a velocidade de um objeto ao vivo. O projeto lê Quando iniciado, defina a precisão de impressão para 0,1 no Brain. O próximo é um loop Forever com 5 blocos. Os 5 blocos lêem Limpar todas as linhas no Cérebro, posicionar o cursor na linha 1, coluna 1 no Cérebro, imprimir Distance7 encontrou um objeto no Cérebro e posicionar o cursor na linha seguinte, imprimir Distance7 velocidade do objeto em m/s no Cérebro e, por fim, esperar 0,25 segundos.

Este recurso fornece uma medição da velocidade em metros por segundo para um objeto que se aproxima do sensor ou para o sensor que se aproxima de um objeto.

Para observar a mudança de velocidade com a aproximação de um objeto, pode-se usar o exemplo à esquerda. Neste projeto, as informações serão impressas na tela do Cérebro. O Cérebro imprimirá quando um objeto for detectado pelo Sensor de Distância (2ª geração) e a velocidade desse objeto em metros/segundo. Para ver com mais precisão os números alterados, a precisão de impressão é definida como 0,1. 

Teste este projeto aproximando e afastando um cubo do sensor. Quando o objeto e/ou sensor estão se afastando um do outro, os valores de velocidade serão negativos.

Determinar o tamanho relativo do objeto

O projeto de blocos VEXcode IQ utiliza um sensor de distância e blocos de impressão para reportar o tamanho de um objeto ao vivo. O projeto consiste num bloco When started seguido de um loop Forever que contém 13 comandos. Os três primeiros comandos do ciclo Forever lêem Limpar todas as linhas no Brain, posicionar o cursor na linha 1, coluna 1 no Brain e imprimir Object Size no Brain e posicionar o cursor na linha seguinte. O próximo é um bloco If que diz Se Distance7 encontrou um objeto? Dentro deste primeiro bloco If existe um segundo bloco ligado a uma instrução Else if e a uma instrução Else. Estas instruções If internas juntas lêem-se: Se o tamanho do objeto Distance7 for pequeno, então imprima Small no Brain; caso contrário, se o tamanho do objeto Distance7 for médio, então imprima Medium no Brain; e caso contrário, imprima Large no Brain. O primeiro bloco If é seguido por uma instrução Else que diz else print No object found on Brain. Por fim, fora de ambas as instruções If, existe um bloco Wait que diz Wait 0,25 segundos.

Este recurso permite que seu robô identifique um objeto como pequeno, médio ou grande dependendo da leitura do sensor.

Este exemplo à esquerda usa os blocos [If then else] e [Print] para imprimir o tamanho relativo de um objeto no Brain. Coloque vários objetos na frente do sensor e observe as leituras na tela do Cérebro para ver a identificação do tamanho em tempo real.

Para determinar o tamanho relativo de um objeto, o sensor usa informações sobre a quantidade de luz refletida de volta no sensor. Os objetos devem ser colocados entre 100 mm e 300 mm (cerca de 4-12 polegadas) de distância do sensor para obter a representação mais precisa do tamanho.


Usos do sensor de distância (2ª geração) em um robô de competição

O Sensor de Distância (2ª geração) proporcionará uma vantagem competitiva superior para robôs de competição. A capacidade de detectar a distância até a parede perimetral e medir a velocidade de um robô fornecerá uma grande quantidade de informações ao projetar rotinas autônomas. A detecção de objetos e a determinação do tamanho relativo do objeto fornecerão informações úteis na detecção de peças e/ou gols do jogo.

Construção de robô Fling Hero que possui um sensor de distância acoplado, destacado e apontado para trás do robô.

Por exemplo, no Desafio VEX IQ 2021-2022, Pitching In, um sensor de distância (2ª geração) pode ser montado na parte traseira do seu robô para detectar paredes ao dirigir em marcha à ré.

Isso pode ajudar a automatizar os movimentos, especialmente ao recuperar a bola na entrada, dirigir em marcha à ré e depois virar para lançar a bola no gol.

Não importa para qual aplicação o Sensor de Distância VEX IQ (2ª geração) seja usado, não há dúvida de que será uma adição bem-vinda para as equipes.

A função dos valores do sensor está aberta à imaginação do usuário.

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