Använda rotationssensorn med VEX V5 – VEX bibliotek

Beskrivning

Rotationssensorn är en av de kraftfulla V5-sensorerna som är utformade för fullständig integration med V5-robotplattformen.

Vinklad vy av V5-rotationssensorn.

Beskrivning

Rotationssensorn kan mäta följande värden:

Rotationsposition
Totalt antal rotationer
Rotationshastighet

Rotationspositionen mäts från 0° till 360° med en noggrannhet på 0,088. Vinkeln är absolut bestämd och går inte förlorad när roboten stängs av.

Rotationer är antalet varv framåt eller bakåt och kan återställas till noll vid behov. Rotationsvärdet lagras inte när roboten är avstängd.

Axelhastigheten mäts av sensorn i grader per sekund.

Vinklad vy av V5-rotationssensorn med dess funktioner visade och märkta. Dess 1/4 roterande axelhål och dess #8-32 skruvmonteringshål är märkta, och på sidan är två metallaxelinsatser märkta.

Rotationssensorn är kompatibel med både 1/8” och 1/4” VEX-axlar.

Höljet på denna sensor har ett axelhål som är dimensionerat för 1/4” VEX-axeln. Detta axelhål kan rotera inuti sensorns hölje.

Sensorhuset har också ett skruvmonteringshål som går helt genom huset och rymmer #8-32 skruvar för att montera sensorn.

Obs: Rotationssensorn levereras med två metallaxelinsatser som kan sättas in i 6 mm axelhål för att passa ⅛ mm VEX-axlar.

V5-rotationssensorn är kapslad i en V5 C-kanalsdel.

Rotationssensorns bredd gör att den kan kapslas in i en del av C-kanal.

V5-rotationssensorn visas ansluten till en V5 Brain med en Smart Cable.

För att rotationssensorn 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. Rotationssensorn 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 rotationssensorn fungerar

Rotationssensorns roterande axelnavposition omvandlas till elektriska signaler (med hjälp av en Halleffektsensor). Sensorns interna elektronik omvandlar dessa signaler till utsignaler som tas emot som insignaler av V5 Brain.

Som tidigare nämnts kommer rotationssensorn att komma ihåg sin rotationsposition från 0 till 360 grader även om strömmen bryts. Så i det avseendet fungerar den på liknande sätt som en 3-trådspotentiometer. Till skillnad från en potentiometer kan den dock också rotera kontinuerligt och mäta många axelrotationer, precis som en -tråds optisk axelkodare

Rotationssensorn kombinerar de bästa funktionerna från 3-trådssensorerna i ett uppdaterat paket som enkelt monteras i metallkonstruktioner och använder V5 Brains smarta portar.

Rotationssensorn måste paras ihop med ett programmeringsspråk som VEXcode V5 eller VEXcode Pro V5 för att skapa ett användarprogram för V5 Robot Brain för att använda sensorns avläsningar för att styra robotens beteende.

V5 Brain i samverkan med ett användarprogram kan användas med rotationssensorn för att:

Ställ in rotationssensorns position till en viss grad, till exempel 0 grader.
Mät vinkeln i grader med vilken en axel har roterat mellan 0 och 360.
Mät position antingen genom att varva en axel eller totalt antal grader vridet av axeln.
Mät axelhastigheten i grader per sekund (dps) eller varv per minut (rpm).

VEXcode-applikationsikon.

Inställning av rotationssensorn

Rotationssensorn visas inbyggd i en C-kanalsdel med en axel som löper genom den. Axeln är också fäst vid ett hjul som övervakas av rotationssensorn. En smart kabel visas som leder från rotationssensorn och ska anslutas till en smart port på V5 Brain.

Placering: Rotationssensorn måste ha en axel införd genom sitt axelhål för att fungera. Se till att fästa sensorn ordentligt med en #8-32-skruv genom dess monteringshål.

Var särskilt noga med att säkerställa att axeln är i linje med de strukturella hålen, lagren och sensorns axelhål så att det inte finns någon bindning som hindrar axeln från att rotera.

Läser rotationssensorns värden: Det är bra att använda skärmen Enhetsinformation (instrumentpanelen) på V5 Robot Brain för att se informationen som rotationssensorn returnerar. Detta kan göras med sensorn ansluten till hjärnan med följande steg:

Hjärnskärmen visas i hemmenyn med alternativet Enheter markerat.

Ta bort det magnetiska skärmskyddet från V5 Brain, slå på Brain och tryck på ikonen Enheter.

Hjärnskärmen visas i menyn Enhetsinfo som har en lista över alla Hjärnans Smart Ports och anslutna enheter. Rotationssensorikonen i menyn Enhetsinfo är markerad för att indikera att objekt kan väljas för att öppna deras informationsmenyer.

Välj ikonen Rotationssensor på skärmen Enhetsinformation.

Enhetsinformationen för rotationssensorn visar vinkeln som en axel har vridits, antalet rotationer axeln har vridits och axelhastigheten. Om du väljer den del av skärmen som har "Nollställ" återställs värdena till noll.

Anmärkning: Se till att V5 Robot Brain har den senaste versionen av firmware.

Lägga till rotationssensorn 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 rotationssensorn som en enhet i VEXcode V5.

VEXcode V5-verktygsfältet med ikonen Enheter markerad mellan ikonerna för kodvisaren och utskriftskonsolen.

Välj ikonen Enheter.

VEXcode V5-enheter-menyn med knappen Lägg till en enhet markerad.

Välj "Lägg till en enhet".

VEXcode V5-enheter-menyn efter att knappen Lägg till en enhet har valts. Rotationsalternativet är markerat.

Välj 'ROTATION'.

VEXcode V5-enheters meny med Smart Port-menyn visad. Den första Smart Port är markerad.

Välj den smarta port som rotationssensorn är ansluten till på V5 Robot Brain.

VEXcode V5-enheter-menyn efter att du valt Smart Port och med de visade rotationssensoralternativen. Alternativen kan användas för att byta namn på sensorn och vända riktningen för den detekterade rotationen. Knappen Klar längst ner till höger är markerad.

När porten är vald väljer du "KLAR".

Anmärkning: Det finns ett alternativ att ändra namnet på rotationssensorn i textfönstret från Rotation1 till ett annat namn och ett alternativ att ändra riktningen i vilken sensorn mäter rotation.

VEXcode V5 med blocken i verktygslådan visade. Blockkategorin Rotationsavkänning är nu tillgänglig.

När rotationssensorn har lagts till i ditt användarprogram blir en ny uppsättning sensorkommandon tillgängliga.

Anmärkning: Det är skillnad på att ställa in 0 i instrumentpanelen och att ställa in 0 i kod. När instrumentbrädan används lagras nollläget inuti rotationssensorn och bibehålls vid strömavbrott. När 0 är satt i koden kommer den inte att bibehållas när V5 Brain är avstängd.

För mer information om kommandona från kategorin 'Avkänning' som rör rotationssensorn, se hjälpinformationen (Blocks projekt eller Python-projekt).

Vanliga användningsområden för rotationssensorn

VEXcode V5-verktygsfältet med Arkiv-menyn öppen och alternativet Öppna exempel markerat. Öppna exempel är det femte alternativet i menyn, under Nytt blockprojekt, Nytt textprojekt, Öppna och Öppna senaste. Bredvid skärmdumpen visas miniatyrbilden för exempelprojektet med rotationsavkänning.

Rotationssensorn kan producera 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 'Rotationsavkänning' som finns under alternativet 'Öppna exempel' i Arkiv-menyn i VEXcode V5.
Att skriva ett anpassat användarprogram med ett av VEXcode-programmen.

Som tidigare nämnts kan rotationssensorn mäta axelvinkel, axelposition och axelrotationshastighet. V5 Smart-motorerna har också utmärkta interna kodare som kan mäta några av samma värden.

Det finns dock många tillämpningar där rotationssensorn kan ge ytterligare värdefulla avläsningar. Dessutom kan rotationssensorns förmåga att ge ett absolut värde (ett värde som inte ändras efter att robotens hjärna har stängts av) vara en stor fördel.

Några exempel är:

Kontrollposition: Axeln för 84T-växeln (steg 32, V5 Clawbot-bygge) som finns på V5 Clawbots arm kan ersättas med en längre axel så att en rotationssensor kan sättas in på axeln och monteras på Clawbots torn (steg 35, 36). Detta gör att V5-hjärnan alltid vet vinkeln på Clawbots arm.
Obs: den nedre sexkantsmutterhållaren i steg 23 måste bytas ut mot ett plattlager för att passa rotationssensorns monteringshål.

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.
Avläsning av in-/utförhållande: En annan bra användning av en rotationssensor i klassrummet är att studera kedjehjul och utväxlingsförhållanden. En rotationssensor kan placeras på utgående axel på den "drivna" sidan av kedjehjulet/utväxlingsförhållandet. Ett effektöverföringsförhållande på 1:1 kan användas för att registrera en förväntad utmatningsavläsning för rotationssensorn när V5 Smart-motorn är inställd på en viss effekt/hastighet för ingångsaxelns "drivande" sida. Sedan kan olika förhållanden sättas samman och den förväntade utsignalen för förhållandet jämföras med avläsningen för den faktiska utsignalen.

Användning av rotationssensorn på en tävlingsrobot

Rotationssensorn kommer att ge tävlingsrobotar en utmärkt konkurrensfördel. Möjligheten att mäta axelvinkel, position och axelhastighet ger en hel del information för att styra robotens beteende, såsom:

Svänghjulshastighet: Vissa avancerade svänghjulskonstruktioner använder ett spärrsystem för att driva svänghjulet som kastar en bollspelspjäs. Detta görs så att även om V5 Smart-motorn inte applicerar kraft på svänghjulet, kan svänghjulet snurra fritt istället för att förlora energi från motorns motstånd. I den här typen av konstruktion kan en rotationssensor som används på svänghjulets axel ge en bra metod för att mäta och styra dess hastighet.
Isolerat hjul/rotationssensor: Det kan finnas fall (tryckande spelpjäser eller andra faktorer) där en robot kan uppleva att drivhjulet slirar. Så snart hjulen som drivs av en V5 Smart Motor börjar slira, är värdena från motorns kodare inte längre giltiga. I det här fallet kan ett isolerat rundstrålande hjul med en rotationssensor på axeln läggas till robotens chassi för att noggrant mäta robotens rörelse. Det är lämpligt att fjäderbelasta denna hjulenhet med hjälp av gummiband eller latexslang. Denna design gör att mäthjulet kan bibehålla tillräcklig kontakt med fältytan utan att lyfta drivhjulen från golvet.
Spelexempel: I VEX Robotics Competition-spelet Change Up från 2020–2021 skulle en rotationssensor kunna placeras på robotens arm och programmeras att röra sig exakt till målhöjden för att göra mål.

Oavsett vilken tillämpning VEX-rotationssensorn 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.

Rotationssensorn finns tillgänglig på VEX webbplats.