Använda IQ optisk sensor – VEX bibliotek

IQ Optical Sensor är en av de kraftfulla IQ-sensorerna som är utformad för fullständig integration med IQ-robotplattformen.

VEX IQ optisk sensordel.

Beskrivning av sensorn

IQ optisk sensor är en kombination av följande sensorer:

Sensor för omgivande ljus: Rapporterar den aktuella mängden omgivande ljus som sensorn detekterar. Detta kan vara ljusstyrkan i ett rum, eller ljusstyrkan hos ett visst objekt.
Färgsensor: Färginformation är tillgänglig som RGB (röd, grön, blå), nyans och mättnad eller gråskala. Färgdetektering fungerar bäst när objektet är närmare än 100 millimeter (mm).
Närhetssensor: Närhetssensorn mäter reflekterad IR-energi (infraröd) som kommer från en integrerad IR-LED. Därför kommer värdena att ändras med omgivande ljus och objektets reflektionsförmåga.

Optisk sensor med sina vita lysdioder tända för att belysa utrymmet framför den.

Den optiska sensorn innehåller även vita lysdioder.

Dessa lysdioder kan slås på och av, eller ställas in på en specifik procentandel av ljusstyrkan.

Detta ger en konsekvent ljuskälla vid färgdetektering oavsett omgivande ljusförhållanden.

Diagram över en optisk sensor som är fäst vid en balkdel med två blå stift.

Baksidan av sensorns hölje har fem hål för att ge flexibilitet vid montering av sensorn på en robot.

Optisk sensordel med dess avkänningsfönster markerat. Fönstret är placerat något på framsidan av sensorn.

På sensorns framsida finns ett litet fönster där de optiska sensorerna är placerade.

Diagram över en IQ-hjärna ansluten till en optisk sensor.

För att den optiska sensorn ska fungera med IQ Brain måste sensorns Smart Port och en IQ Brains Smart Port vara anslutna med en Smart Cable.

Den optiska sensorn fungerar med vilken som helst av de 12 Smart Ports på IQ Brain.

När du ansluter en IQ 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

IQ 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 IQ 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 VEXcode IQ för att skapa ett användarprogram för IQ Brain för att använda sensorns avläsningar för att styra robotens beteende.

Se den här sidan för att ladda ner VEXcode IQ.

IQ Brain i samverkan med ett användarprogram kan användas med den optiska sensorn för att:

Slå på eller av sensorns vita LED-lampor.
Ställ in de vita LED-lampornas 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

Enkel Clawbot-bygge som kör på ett fält. Roboten har en ansluten optisk sensor som är markerad och pekar mot en röd kub framför den.

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 tydlig väg framför sensorn mellan objektet som mäts och sensorn.

Läser av optiska sensorvärden

Hjärnskärmen visas med den optiska sensorns instrumentpanel öppen från menyn Enheter. Information visas om sensorn, såsom nyans, LED, ljusstyrka, närhet och sensorns Smart Port.

Det är bra att använda skärmen Enheter på IQ Brain för att se informationen som den optiska sensorn rapporterar.

LED: LED-lampornas aktuella ljusstyrka i procent. 0 är avstängt och 100 % är helt på.
BRT: procentuell ljusstyrka för det omgivande ljuset i rummet, eller för ett objekt
PROX: ett objekts närhet, nära eller långt borta
Nyans: ett nyansvärde mellan 0 - 359 grader. Varje nyansvärde har en association med en färgnyans.

För att använda sensorpanelen, följ stegen i den här artikeln.

Lägga till den optiska sensorn som en enhet i VEXcode IQ

När en sensor används med ett programmeringsspråk måste den konfigureras inom det språket.

VEXcode IQ-enheter-menyn efter att knappen Lägg till en enhet har valts. Alternativet Optiskt är markerat.

Med VEXcode IQ görs detta genom att använda funktionen "Lägg till en enhet" i fönstret Enheter.

För att lägga till den optiska sensorn i konfigurationen, följ stegen i den här artikeln.

Skärmdump av VEXcode IQ med Enheter-menyn öppen. En ansluten optisk sensor listas och markeras i menyn Enheter. Blockverktygslådan är öppen och blocken för optisk avkänning är markerade.

När den optiska sensorn har lagts till i ditt projekt blir en ny uppsättning sensorblock tillgängliga.

För mer information om blocken från kategorin 'Avkänning' som rör den optiska sensorn, se hjälpinformationen (Blockprojekt eller C++-projekt).

Vanliga användningsområden för den optiska sensorn

Den optiska sensorn kan producera flera mätningar som kan användas för att ändra robotens beteende. Dessa funktioner inkluderar:

Identifiera ett objekt

VEXcode IQ blockerar ett projekt som använder en optisk sensor för att köra framåt tills den hittar ett objekt. Projektet lyder När den startas, kör framåt, vänta tills Optical3 hittat ett objekt och sluta sedan köra.

Den här funktionen gör att din robot kan upptäcka ett objekt när det kommer inom den optiska sensorns räckvidd.

Exempelprojektet som visas till vänster används för att programmera en robot med en optisk sensor monterad på framsidan att köra tills den upptäcker ett objekt, till exempel en kub, och sedan sluta köra när objektet detekteras av den optiska sensorn.

Identifiera en färg

Enkel Clawbot-bygge med en ansluten optisk sensor som är markerad och pekar mot tre färgade kuber framför den.

Den optiska sensorn gör det också möjligt för din robot att identifiera färgen på ett objekt.

När en pek-LED är ansluten till roboten och används med den optiska sensorn kan roboten kodas att rotera tills den detekterar ett objekt, till exempel en färgad kub.

Till exempel kan roboten kodas att sluta rotera i 5 sekunder och pek-LED:n kan kodas att lysa för att matcha färgen på det detekterade objektet.

Mät omgivande ljus

VEXcode IQ blockerar ett projekt som använder en optisk sensor för att svänga höger endast när rummets lampor är tända. Projektet visar Vid start, för alltid om Optical3 ljusstyrka i % är mindre än 2, sluta köra, annars sväng höger.

Den här funktionen gör att din robot kan mäta ljusstyrkan på ljuset runt omkring den.

Exempelprojektet som visas till vänster används för att köra en robot i en cirkel när lamporna i ett rum är tända, och stoppa roboten från att köra när lamporna är släckta.

Mät nyansvärdet

Färgcirkel som visar hur 360-graderscirkeln korrelerar med ett nyansvärde. Färgen röd har en grad på 0, färgen grön har en grad på 120 och färgen blå har en grad på 240.

Den här funktionen gör det möjligt för din robot att ange ett värde för ett objekts färgnyans.

Den optiska sensorn rapporterar motsvarande nyansvärde i grader från 0 till 359 baserat på färghjulet till vänster.

Detta ger en mer exakt mätning av färg jämfört med en generaliserad beteckning för röd, grön eller blå.

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.

Fling Hero Bot-bygge som har en ansluten optisk sensor som är markerad och pekar mot robotens insug.

Till exempel, i VEX IQ-utmaningen 2021–2022, Pitching In, kan en optisk sensor vinklas för att skanna robotens intag.

Så snart en boll detekteras i intaget kan detta automatiskt slå på robotens arm för att avfyra bollen.

Oavsett vilken tillämpning den optiska VEX IQ-sensorn används till råder det ingen tvekan om att den kommer att vara ett välkommet tillskott för team.

Funktionen hos sensorns värden är öppna för användarens fantasi.