Den optiska sensorn en av de kraftfulla V5-sensorerna som är utformad för fullständig integration med V5-robotplattformen.
Beskrivning av sensorn
Den optiska sensorn är en kombination av följande sensorer:
- Sensor för omgivande ljus
- Färgsensor
- Närhetssensor
Färginformation finns tillgänglig som RGB (röd, grön, blå), nyans och mättnad eller gråskala. Färgdetektering fungerar bäst när objektet är närmare än 100 millimeter (mm).
Närhetssensorn mäter reflekterad IR-energi (infraröd) som kommer från en integrerad IR-LED. Därför kommer värdena att ändras med omgivande ljus och objektets reflektionsförmåga.
Den optiska sensorn har en vit LED-lampa som hjälper till med färgdetektering i svagt ljus.
Sensorns hölje har två monteringsflikar med slitsade hål för att ge flexibilitet vid montering av sensorn på en robot.
På sensorns framsida finns ett litet fönster där de optiska sensorerna är placerade.
För att den optiska sensorn ska fungera med V5 Robot Brain måste sensorns V5 Smart Port och en V5 Robot Brains Smart Port vara anslutna med en V5 Smart Cable. Den optiska sensorn fungerar med vilken som helst av de 21 smarta portarna på V5 Robot Brain. När du ansluter en V5 Smart Cable till portarna, se till att kabelns kontakt är helt isatt i porten och att kontaktens låsflik är helt låst.
Hur den optiska sensorn fungerar
Den optiska sensorn tar emot ljusenergi och omvandlar energin till elektriska signaler. Sensorns interna elektronik (en hårdvarubaserad tillståndsmaskin) omvandlar dessa signaler till utsignaler som tas emot som ingång av V5 Brain.
Som tidigare nämnts:
- Sensorns färgdetektering fungerar bäst när objektet är närmare än 100 millimeter (mm) eller cirka 3,9 tum.
- Närhetssensorn mäter reflekterad vänster-hög ljusintensitet. Detta kommer att orsaka att värdena ändras med omgivande ljus och objektets reflektionsförmåga.
Den optiska sensorn måste paras ihop med ett programmeringsspråk som VEXcode V5 eller VEXcode Pro V5 för att skapa ett användarprogram för V5-robotens hjärna för att använda sensorns avläsningar för att styra robotens beteende.
V5 Brain i samverkan med ett användarprogram kan användas med den optiska sensorn för att:
- Slå på eller av sensorns vita LED-lampa.
- Ställ in den vita LED-lampans effekt i procent.
- Upptäck ett objekt.
- Upptäck en färg.
- Mät den procentuella ljusstyrkan för omgivande ljus.
- Mät en färgs nyans i grader.
Installation av den optiska sensorn
Placering.
Placeringen av den optiska sensorn är mycket viktig för att få noggranna avläsningar. Se till att ingen struktur på roboten befinner sig framför det lilla optiska sensorfönstret på sensorns framsida. Det måste finnas en fri väg framför sensorn mellan objektet som mäts och sensorn.
Avläsning av optiska sensorvärden.
Det är bra att använda skärmen Enhetsinfo på V5-robotens hjärna för att se informationen som den optiska sensorn returnerar. Detta kan göras med sensorn ansluten till hjärnan med följande steg:
Ta bort det magnetiska skärmskyddet från V5 Brain, slå på Brain och tryck på ikonen Enheter.
Tryck på ikonen för optisk sensor på skärmen Enhetsinformation.
Färgläge. Placera ett objekt framför den optiska sensorn. Displayen visar ljusstyrkan som sensorn detekterar, objektets närhet och siffran för objektets färgnyans. Om du trycker på LED-ljusstyrkedelen av skärmen ändras LED-lampans ljusstyrka.
Anmärkning: Se till att V5 Robot Brain har den senaste versionen av firmware.
Lägga till den optiska sensorn som en enhet i VEXcode V5
När en sensor används med ett programmeringsspråk måste den konfigureras inom det språket. Med VEXcode V5 och VEXcode Pro V5åstadkoms detta med hjälp av funktionen "Lägg till en enhet". För att ge ett exempel på detta kommer följande steg att lägga till den optiska sensorn som en enhet i VEXcode V5.
Välj ikonen Enheter.
Välj "Lägg till en enhet".
Välj 'OPTISK'.
Välj den smarta porten som den optiska sensorn är ansluten till på V5 Robot Brain.
När porten är vald väljer du "KLAR".
Anmärkning: Det finns ett alternativ att ändra namnet på den optiska sensorn i textfönstret från Optisk1 till ett annat namn.
När den optiska sensorn har lagts till i ditt användarprogram blir en ny uppsättning sensorkommandon tillgängliga.
För mer information om kommandona från kategorin 'Avkänning' som rör den optiska sensorn, se hjälpinformationen (Blocks projekt eller Python-projekt).
Vanliga användningsområden för den optiska sensorn
Den optiska sensorn kan producera flera mätningar som kan användas för att ändra robotens beteende.
Dessa funktioner kan användas med antingen:
- Alternativet "Enhetsinfo" på V5 Robot Brain.
- Med hjälp av exempelprojektet 'Detecting Objects (Optical)' som finns i alternativet 'Open Examples' i Arkiv-menyn i VEXcode V5.
- Att skriva ett anpassat användarprogram med ett av VEXcode-programmen.
Dessa funktioner inkluderar:
- Upptäck ett objekt. Den här funktionen gör att din robot kan upptäcka ett objekt när det kommer inom den optiska sensorns räckvidd. En rolig utmaning i klassrummet vore att placera föremål med olika reflektivitet framför sensorn, till exempel ett block av svart skumgummi eller en glänsande boll av aluminiumfolie, för att se om föremålets yta har någon effekt på dess detektering.
Identifiera en färg. Den här funktionen låter din robot identifiera färgen på ett objekt. En rolig aktivitet i klassrummet vore att köpa några färgprover i olika färger (röd, grön, blå, gul, orange, lila, cyan) från järnaffären och se om färgens nyans påverkar dess detektering.
- Mät den procentuella ljusstyrkan för omgivande ljus. Den här funktionen gör att din robot kan mäta ljusstyrkan på ljuset runt den. En rolig klassrumsaktivitet är att använda den här funktionen för att mäta mängden ljus i ett rum med klassrumsbelysningen tänd och släckt. Skriv sedan ett anpassat användarprogram så att roboten rör sig i en cirkel när lamporna i rummet tänds, och när lamporna släcks slutar roboten att röra sig.
Mät en färgs nyans i grader. Den här funktionen gör det möjligt för din robot att ange ett nummer för nyansen eller färgen på ett objekt. Den optiska sensorn rapporterar motsvarande nyansvärde i grader från 0 till 359 baserat på färgcirkeln nedan. Detta ger en mer exakt mätning av färg jämfört med en generaliserad beteckning för röd, grön eller blå. En rolig klassrumsaktivitet skulle vara att mäta nyansen på olika föremål i rummet och se vilken elev som kan hitta föremålet med det högsta nyansnumret.
Användning av den optiska sensorn på en tävlingsrobot
Den optiska sensorn kommer att ge tävlingsrobotar en utmärkt konkurrensfördel. Förmågan att upptäcka objekt och deras färg kommer att ge en hel del information vid utformning av autonoma rutiner.
Ett objekts närvaro och färgnyans ger användbar information vid detektering av spelpjäser och/eller mål.
Till exempel, i VEX Robotics Competition Game 2020–2021, Change Up, skulle en optisk sensor kunna vinklas för att skanna golvet framför robotens intag. Så snart en av din allians färgade bollar upptäcks kan detta automatiskt slå på robotens intag och plocka upp bollen.
Oavsett vilken tillämpning VEX optiska sensor används till råder det ingen tvekan om att den kommer att vara ett välkommet tillskott för team. Funktionen hos sensorns värden är fria för användarens fantasi.
Den optiska sensorn finns tillgänglig på VEX webbplats.