Использование оптического датчика с VEX V5 – Библиотека VEX

Оптический датчик — один из мощных датчиков V5, разработанный для полной интеграции с робототехнической платформой V5.

Угловой вид оптического датчика V5.

Описание датчика

Оптический датчик представляет собой комбинацию следующих датчиков:

Датчик освещенности
Датчик цвета
Датчик приближения

Информация о цвете доступна в формате RGB (красный, зеленый, синий), оттенка и насыщенности или в оттенках серого. Распознавание цвета работает лучше всего, когда объект находится на расстоянии менее 100 миллиметров (мм).

Датчик приближения измеряет отраженную ИК (инфракрасную) энергию, исходящую от встроенного ИК-светодиода. Таким образом, значения будут меняться в зависимости от окружающего освещения и отражательной способности объекта.

Оптический датчик оснащен белым светодиодом, помогающим определять цвет в условиях низкой освещенности.

На рисунке оптический датчик V5 показан с выступами по бокам, а также с выделенными и промаркированными прорезями в выступах.

Корпус этого датчика имеет две монтажные лапки с прорезями для обеспечения гибкости при установке датчика на робота.

На рисунке показан оптический датчик V5 с выделенным и маркированным окном для оптических датчиков.

На лицевой стороне датчика имеется небольшое окошко, в котором расположены оптические датчики.

Оптический датчик V5 вставляется и монтируется в профильную деталь V5 C с помощью двух винтов и двух стоек 1/4 дюйма.

Ширина оптического датчика позволяет вставить его в часть С-образного канала.

Примечание: для этого крепления необходимо использовать стойку 1/4 дюйма (275 - 1013) или пластиковую проставку 8 мм (276-2019), чтобы обеспечить зазор для порта V5 Smart Port.

На рисунке показан оптический датчик V5, подключенный к V5 Brain с помощью интеллектуального кабеля.

Чтобы оптический датчик мог работать с роботом-мозгом V5, интеллектуальный порт V5 датчика и интеллектуальный порт робота-мозга V5 необходимо соединить с помощью интеллектуального кабеля V5. Оптический датчик будет работать с любым из 21 интеллектуального порта робота-мозга V5. При подключении смарт-кабеля V5 к портам убедитесь, что разъем кабеля полностью вставлен в порт, а фиксирующий язычок разъема полностью зафиксирован.

Как работает оптический датчик

Оптический датчик получает световую энергию и преобразует ее в электрические сигналы. Внутренняя электроника датчика (аппаратный конечный автомат) преобразует эти сигналы в выходные сигналы, которые принимаются в качестве входных данных мозгом V5.

Как упоминалось ранее:

Распознавание цвета сенсором работает лучше всего, когда объект находится на расстоянии менее 100 миллиметров (мм) или примерно 3,9 дюйма.
Датчик приближения измеряет интенсивность отраженного инфракрасного света. Это приведет к изменению значений в зависимости от окружающего освещения и отражательной способности объекта.

Оптический датчик необходимо соединить с языком программирования, например, VEXcode V5 или VEXcode Pro V5 чтобы создать пользовательскую программу для мозга робота V5, которая будет использовать показания датчика для управления поведением робота.

V5 Brain совместно с пользовательской программой можно использовать с оптическим датчиком для:

Включите или выключите белый светодиод датчика.
Установите процент мощности белого светодиода.
Обнаружить объект.
Обнаружить цвет.
Измерьте процент яркости окружающего света.
Измерьте оттенок цвета в градусах.

Настройка оптического датчика

Размещение.

Оптический датчик V5 изображен установленным на передней части руки-клешни робота V5. Перед датчиком находится красный шар и направленная на него пунктирная линия, что означает, что датчик можно использовать для определения цвета объектов.

Размещение оптического датчика очень важно для получения точных показаний. Убедитесь, что никакие посторонние предметы на роботе не находятся перед небольшим окном оптического датчика на лицевой стороне датчика. Перед датчиком должен быть свободный путь между любым измеряемым объектом и датчиком.

Считывание значений оптического датчика.

Полезно использовать экран «Информация об устройстве» на роботе-мозге V5, чтобы просмотреть информацию, возвращаемую оптическим датчиком. Это можно сделать с помощью датчика, подключенного к мозгу, выполнив следующие действия:

Экран Brain отображается в главном меню с выделенной опцией «Устройства».

Снимите магнитную защитную пленку V5 Brain, включите Brain и коснитесь значка «Устройства».

Экран Brain отображается в меню «Информация об устройстве», в котором содержится список всех интеллектуальных портов Brain и подключенных к ним устройств. Значок оптического датчика в меню «Информация об устройстве» подсвечен, указывая на возможность выбора элементов для открытия их информационных меню.

Коснитесь значка оптического датчика на экране информации об устройстве.

Цветовой режим. Поместите объект перед оптическим датчиком. На дисплее будет отображаться яркость, которую обнаруживает датчик, близость объекта и число оттенков цвета объекта. Прикосновение к части экрана, посвященной яркости светодиодов, изменит яркость светодиода.

ПримечаниеУбедитесь, что на V5 Robot Brain установлена последняя версия прошивки.

Добавление оптического датчика как устройства в VEXcode V5

Всякий раз, когда датчик используется с языком программирования, его необходимо настроить на этом языке. В версиях VEXcode V5 и VEXcode Pro V5это достигается с помощью функции «Добавить устройство». В качестве примера можно привести следующие шаги: оптический датчик будет добавлен в качестве устройства в VEXcode V5.

Панель инструментов VEXcode V5 с выделенным значком «Устройства» между значками «Средство просмотра кода» и «Консоль печати».

Выберите значок «Устройства».

Меню устройств VEXcode V5 с выделенной кнопкой «Добавить устройство».

Выберите «Добавить устройство».

Меню «Устройства VEXcode V5» после нажатия кнопки «Добавить устройство». Оптический вариант выделен.

Выберите «ОПТИЧЕСКИЙ».

Меню устройств VEXcode V5 с показанным меню Smart Port. Первый смарт-порт выделен.

Выберите интеллектуальный порт, к которому подключен оптический датчик на Robot Brain V5.

Меню устройств VEXcode V5 после установки параметра Smart Port нового оптического датчика на значение 1. Выше название устройства выделено, что означает, что его можно изменить. Ниже выделена кнопка «Готово».

После выбора порта выберите «ГОТОВО».

Примечание: Существует возможность изменить имя оптического датчика в текстовом окне с «Оптический1» на другое имя.

VEXcode V5 с показанной панелью инструментов блоков. Теперь доступна категория блоков «Оптическое зондирование».

После добавления оптического датчика в вашу пользовательскую программу станет доступен новый набор команд датчика.

Для получения дополнительной информации о командах из категории «Датчики», относящихся к оптическому датчику, просмотрите справочную информацию (Блоки проекта или Python проекта).

Распространенные варианты использования оптического датчика

Оптический датчик может производить несколько измерений, которые можно использовать для изменения поведения робота.

Эти функции можно использовать либо с:

Опция «Информация об устройстве» в Robot Brain V5.
Используя пример проекта «Обнаружение объектов (оптический)», который можно найти в опции «Открыть примеры» в меню «Файл» VEXcode V5.
Написание пользовательской программы с помощью одной из программ VEXcode.

Панель инструментов VEXcode V5 с открытым меню «Файл» и выделенной опцией «Открыть примеры». «Открыть примеры» — пятая опция в меню, расположенная после «Новый проект блоков», «Новый текстовый проект», «Открыть» и «Открыть недавние». Рядом со снимком экрана показана миниатюра примера проекта «Обнаружение объектов (оптическое)».

Эти функции включают в себя:

Обнаружить объект. Эта функция позволяет вашему роботу обнаруживать объект, когда он попадает в зону действия оптического датчика. Забавной задачей в классе было бы разместить перед датчиком объекты с разной отражательной способностью, например блок черного поролона или блестящий шарик из алюминиевой фольги, чтобы посмотреть, влияет ли поверхность объекта на его обнаружение.

Оптический датчик V5 показан установленным на захвате робота V5. Перед датчиком один за другим размещают ряд различных образцов краски.

Обнаружение цвета. Эта функция позволяет вашему роботу определять цвет объекта. Забавным занятием в классе было бы купить в хозяйственном магазине несколько образцов краски разных цветов (красный, зеленый, синий, желтый, оранжевый, фиолетовый, голубой) и посмотреть, влияет ли оттенок цвета на ее обнаружение.

Измерьте процентную яркость окружающего света. Эта функция позволяет вашему роботу измерять яркость света вокруг него. Интересное занятие в классе — использовать эту функцию для измерения количества света в комнате с включенным и выключенным освещением в классе. Затем напишите пользовательскую программу, чтобы при включении света в комнате ваш робот двигался по кругу, а когда свет выключался, ваш робот прекращал движение.

Цветовой круг, демонстрирующий, как круг в 360 градусов соотносится со значением оттенка. Красный цвет имеет степень 0, зеленый цвет имеет степень 120, а синий цвет имеет степень 240.

Измерьте оттенок цвета в градусах. Эта функция позволяет вашему роботу указать числовое значение оттенка цвета объекта. Оптический датчик сообщает соответствующее значение оттенка в градусах от 0 до 359 на основе приведенного ниже цветового круга. Это обеспечивает более точное измерение цвета по сравнению с обобщенным обозначением красного, зеленого или синего. Забавным занятием в классе было бы измерить оттенок различных предметов в комнате и посмотреть, какой ученик сможет найти объект с наибольшим значением оттенка.

Использование оптического датчика на соревновательном роботе

Оптический датчик обеспечит превосходное конкурентное преимущество для соревновательных роботов. Способность обнаруживать объекты и их цвет предоставит много информации при разработке автономных процедур.

Наличие объекта и оттенок цвета предоставят полезную информацию при обнаружении игровых фигур и/или целей.

Оптический датчик V5 показан установленным на захвате робота V5. Перед датчиком изображен красный шар, указывающий на то, что оптический датчик может использоваться для обнаружения цветного игрового объекта во время соревнований.

Например, в соревновательной игре VEX Robotics Competition Game Change Up 2020–2021 годов оптический датчик можно было расположить под углом для сканирования пола перед воздухозаборником вашего робота. Как только один из цветных шаров вашего альянса будет обнаружен, робот может автоматически включить приемное устройство и забрать мяч.

Независимо от того, для какой цели будет использоваться оптический датчик VEX, нет сомнений, что он станет желанным дополнением для команд. Функции значений датчика открыты для воображения пользователя.

Оптический датчик доступен на сайте VEX.