Beskrivning
Potentiometern är en sensor som använder ett variabelt motstånd för att mäta vinkelrotationen (upp till 265) hos en axel. Det är en av 3-trådsseriens sensorer.
Potentiometern är utformad med ett "D-hål" i mitten. Detta gör att en fyrkantig axel kan föras in genom hålet och ändra sensorns navposition när axeln roterar.
Sensorns hölje har två monteringshål som gör att potentiometerns position kan finjusteras upp till 90 efter att den har fästs på robotens struktur. Detta kan åstadkommas genom att lossa fästskruvarna, justera sensorn och sedan dra åt skruvarna igen.
3-trådssensorerna är kompatibla med V5 Robot Brain eller Cortex. Sensorns kabel kan förlängas med en 3-trådig förlängningskabel.
För att potentiometern ska fungera med V5 Brain måste sensorkabeln vara helt insatt i en V5 Brain 3-trådsport.
Potentiometern levereras i Advance Sensor Kit eller kan köpas som ett 2-pack här.
| Potentiometer | Sensorkabeln är helt isatt |
Hur potentiometern fungerar
Potentiometern fungerar genom att det variabla motståndet ändrar sitt värde när en axel roterar sensorns centrala nav. Denna förändring i resistans modifierar V5 Brains utsignal. Den returnerade insignalen kommer att ha en annan spänning. V5 Brain kan i samarbete med ett användarprogram omvandla denna spänningsförändring till procentuell axelvinkelrotation eller grader av axelrotation. Denna mätning kan detektera antingen en ökning eller minskning av värdet.
En fördel med potentiometern är att den returnerar samma avläsning även om V5 Brain stängs av och sedan slås på igen. Om axeln roteras medan Brain är avstängd, kommer värdet som potentiometern returnerar att vara detsamma som om Brain hade varit påslagen hela tiden. Med andra ord kommer potentiometern alltid att returnera ett värde som är beroende av dess centrala navs position. Detta skiljer sig från den optiska axelkodaren som förlorar sin avläsning varje gång hjärnan stängs av.
Potentiometern behöver paras ihop med ett programmeringsspråk som VEXcode V5 eller VEXcode Pro V5 för att skapa ett användarprogram för hjärnan att använda förändringen i signalspänning för att styra robotens beteende
Potentiometerns centrala nav kan roteras med en axel 265. Detta gör sensorn idealisk för mätning av axlar med begränsad rotation, såsom armaxel eller klogripaxel.
Tvinga inte potentiometern att rotera mer än 265. Om det centrala navet tvingas fram kan sensorns interna stopp brytas vilket gör att navet kan rotera fritt. Om detta händer bör sensorn återvinnas/kasseras eftersom dess värden inte kommer att vara sanna.
Potentiometerns mätområde kan utökas genom att placera den på den drivna axeln med en "moment" utväxling och låta axeln mätas på drivsidan av utväxlingen. Om denna metod används blir dock upplösningen på sensorns värden inte lika bra
Om en axel roterar fritt bör en optisk axelkodare användas för att mäta axelns rotation och inte en potentiometer.
Vanliga användningsområden för potentiometern:
De två tillämpningar som potentiometrar vanligtvis används för är att styra positionen för en enhet eller att ge varierande feedback till V5 Brain för att välja en funktion eller ändra ett variabelvärde. Några exempel på detta i klassrummet skulle vara:
Kontrollposition: Axeln för 84T-växeln (steg 32 V5 Clawbot-version) som finns på V5 Clawbots arm kan ersättas med en längre axel så att en potentiometer kan sättas in på axeln och monteras på Clawbots torn (steg 35, 36). När sensorn är på plats kan eleverna utmanas att använda feedbacken från sensorn för att flytta, stoppa och hålla V5 Clawbots arm i 3 olika höjder när knappar trycks ner på V5-kontrollen
Justera variabler/funktioner: En kort axel kan föras in genom en potentiometer och fästas vid sensorns nav med gummihylsor för axeln. Sedan kan en liten komponent (t.ex. en låsstång för drivaxeln) läggas till axeln för att fungera som en ratt.
När den här enheten är monterad på en robotdrivlina kan eleverna utmanas att använda feedbacken från sensorn för att ändra i vilken grad roboten vrider sig. I det här fallet, varje gång programmet körs, om vredet på potentiometern vrids till en annan plats, kommer roboten att rotera olika mycket.
En annan rolig aktivitet med den här sammanställningen vore att dela upp värdena som returneras från potentiometern i sju områden. Utmana eleverna att skapa ett användarprogram så att en annan veckodag (eller annat gulligt meddelande) visas på färgpekskärmen på V5 Brain när vredet vrids från ett värdeområde till nästa på potentiometern.
Användning av en potentiometer på en tävlingsrobot:
Verifiering av axelstyrning: V5 Smart Motors kodare är utmärkta när de används för att styra rotationen av en axel under en tävling. Det kan dock finnas fall där en potentiometer kan vara användbar för att verifiera att en sekundäraxel roterar i rätt vinkel. Till exempel kan en potentiometer läggas till handledsaxeln (steg 43, Flip build) på "Hjälte"-roboten - Flip.
I det här exemplet kommer sensorn att ge feedback för ett autonomt program för att säkerställa att kedjedriften för handleden inte har hoppat över en tand på handledens kedjehjul och är synkroniserad med V5 Smart Motors kodare.
Val av programfunktion: V5 Brain, som kan hantera 8 olika program, kan hantera många olika rutiner. Dessa program kan väljas via hjärnans pekskärm innan en match börjar. En potentiometer med en ratt kan dock användas för att välja funktioner inom ett program eller justera variabler i sista stund innan roboten placeras på fältet utan att behöva ta bort pekskärmens skyddssköld
Till exempel kan vredet på potentiometern roteras från ena sidan (lågt område) till den andra sidan (högt område) för att växla robotens autonoma rutin från en Blå Allians-rutin till en Röd Allians-rutin.