การใช้เซ็นเซอร์วัดระยะทางกับ VEX V5

เซ็นเซอร์วัดระยะ เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ V5 อันทรงพลังซึ่งได้รับการออกแบบเพื่อการบูรณาการอย่างสมบูรณ์กับแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ V5 เซ็นเซอร์นี้ใช้พัลส์ของแสงเลเซอร์ที่ปลอดภัยในห้องเรียนเพื่อวัดระยะห่างจากด้านหน้าของเซ็นเซอร์ไปยังวัตถุ

มุมมองมุมเอียงของเซ็นเซอร์ระยะทาง V5


คำอธิบาย

เซ็นเซอร์วัดระยะยังสามารถใช้ตรวจจับวัตถุและกำหนดขนาดสัมพันธ์ของวัตถุได้ ขนาดโดยประมาณของวัตถุจะถูกรายงานว่ามีขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่

เซ็นเซอร์สามารถใช้เพื่อคำนวณความเร็วในการเข้าใกล้ของหุ่นยนต์ ความเร็วเข้าใกล้จะวัดความเร็วของหุ่นยนต์/เซ็นเซอร์ในขณะที่มันเคลื่อนที่ไปยังวัตถุ

เซ็นเซอร์ระยะห่าง V5 จะแสดงโดยมีแถบอยู่ด้านข้าง และรูเจาะในแท็บจะถูกเน้นและติดป้ายกำกับ

ตัวเรือนของเซนเซอร์นี้มีแถบยึดสองตัวที่มีรูเจาะเพื่อให้ความยืดหยุ่นในการติดตั้งเซนเซอร์กับหุ่นยนต์

เซ็นเซอร์ระยะ V5 จะแสดงพร้อมช่องสำหรับเลเซอร์ที่เน้นและติดป้ายกำกับ

บนใบหน้าของเซนเซอร์จะมีหน้าต่างเล็กๆ สำหรับส่งลำแสงเลเซอร์ออกไปแล้วรับเพื่อวัดระยะทาง

เซ็นเซอร์ระยะห่าง V5 จะถูกซ้อนและติดตั้งเข้ากับชิ้นส่วนช่อง C V5 โดยใช้สกรูสองตัวและสแตนด์ออฟขนาด 1/4 นิ้วจำนวนสองชิ้น

ความกว้างของเซนเซอร์วัดระยะช่วยให้สามารถวางซ้อนเข้ากับช่อง C ได้

หมายเหตุ: ต้องใช้สแตนด์ออฟขนาด นิ้ว (275 - 1013) หรือสเปเซอร์พลาสติกขนาด 8 มิลลิเมตร (276-2019) สำหรับสิ่งที่แนบมานี้เพื่อให้มีระยะห่างสำหรับพอร์ตอัจฉริยะ V5

เซ็นเซอร์วัดระยะ V5 แสดงให้เห็นว่าเชื่อมต่อกับ V5 Brain โดยใช้สายเคเบิลอัจฉริยะ

เพื่อให้เซ็นเซอร์วัดระยะทำงานร่วมกับ V5 Robot Brain ได้ พอร์ตอัจฉริยะ V5 ของเซ็นเซอร์และพอร์ตอัจฉริยะของ Robot Brain V5 จะต้องเชื่อมต่อกับสายเคเบิลอัจฉริยะ V5 เซ็นเซอร์วัดระยะจะทำงานร่วมกับพอร์ตอัจฉริยะ 21 พอร์ตใดก็ได้บน V5 Robot Brain เมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลอัจฉริยะ V5 เข้ากับพอร์ต ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วต่อของสายเคเบิลเสียบเข้ากับพอร์ตจนสุดแล้ว และแถบล็อคของตัวเชื่อมต่อเข้าที่แน่นแล้ว


เซ็นเซอร์วัดระยะทางทำงานอย่างไร

เซ็นเซอร์วัดระยะทางจะส่งพัลส์แสงเลเซอร์ที่ปลอดภัยในห้องเรียน และวัดระยะเวลาที่ใช้ในการสะท้อนพัลส์ ทำให้สามารถคำนวณระยะทางได้

เลเซอร์คลาส 1 ของเซนเซอร์นั้นคล้ายคลึงกับเลเซอร์ที่ใช้ในโทรศัพท์มือถือสมัยใหม่ในการตรวจจับศีรษะ เลเซอร์ช่วยให้เซ็นเซอร์มีขอบเขตการมองเห็นที่แคบมาก ดังนั้นการตรวจจับจึงอยู่ด้านหน้าเซ็นเซอร์โดยตรงเสมอ

ช่วงการวัดของเซ็นเซอร์ระยะทางคือ 20 มิลลิเมตร (มม.) ถึง 2,000 มิลลิเมตร (มม.) (0.79 นิ้ว ถึง 78.74 นิ้ว) ต่ำกว่า 200 มม. (มม.) ความแม่นยำจะอยู่ที่ประมาณ +/‐15 มม. (มม.) สูงกว่า 200 มิลลิเมตร (มม.) ความแม่นยำประมาณ 5%

เซ็นเซอร์ระยะห่างจะต้องจับคู่กับภาษาการเขียนโปรแกรม เช่น VEXcode V5 หรือ VEXcode Pro V5 เพื่อสร้างโปรแกรมผู้ใช้สำหรับ V5 Robot Brain เพื่อใช้การอ่านค่าของเซ็นเซอร์ในการควบคุมพฤติกรรมของหุ่นยนต์

V5 Brain ร่วมกับโปรแกรมผู้ใช้สามารถใช้เพื่อแปลงการอ่านค่าเซ็นเซอร์วัดระยะทางเป็น:

  • ระยะทางถึงวัตถุวัดเป็นมิลลิเมตรหรือนิ้ว
  • ความเร็วของวัตถุเป็นเมตรต่อวินาที
  • ขนาดของวัตถุมีขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่
  • พบวัตถุ

ไอคอนแอปพลิเคชัน VEXcode V5


การตั้งค่าเซนเซอร์วัดระยะทาง

เซ็นเซอร์วัดระยะ V5 แสดงให้เห็นการติดตั้งอยู่ที่ด้านหน้าของแขนกรงเล็บบนหุ่นยนต์ V5 ลูกบอลสีแดงอยู่ด้านหน้าเซ็นเซอร์ เพื่อระบุว่าสามารถใช้เซ็นเซอร์เพื่อตรวจจับวัตถุได้

ตำแหน่ง: ตำแหน่งของเซนเซอร์วัดระยะมีความสำคัญมากต่อการอ่านค่าที่แม่นยำ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีโครงสร้างใดบนหุ่นยนต์อยู่ด้านหน้าหน้าต่างเลเซอร์ขนาดเล็กที่ด้านหน้าของเซนเซอร์ ต้องมีเส้นทางที่ชัดเจนด้านหน้าเซ็นเซอร์ระหว่างวัตถุใดๆ ที่กำลังวัดและเซ็นเซอร์

  • ค่าเซ็นเซอร์ระยะการอ่าน: การใช้หน้าจอข้อมูลอุปกรณ์บนสมองหุ่นยนต์ V5 จะเป็นประโยชน์เพื่อดูค่าที่เซ็นเซอร์วัดระยะส่งคืน ซึ่งสามารถทำได้โดยที่เซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับสมองโดย:

    หน้าจอสมองจะแสดงในเมนูหน้าหลักโดยมีการเน้นตัวเลือกอุปกรณ์

    ถอดตัวป้องกันหน้าจอแม่เหล็กสมอง V5 ออก เปิดสมอง แล้วแตะไอคอนอุปกรณ์

    หน้าจอ Brain จะแสดงในเมนูข้อมูลอุปกรณ์ ซึ่งมีรายชื่อพอร์ตอัจฉริยะและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทั้งหมดของ Brain ไอคอนเซ็นเซอร์ระยะทางในเมนูข้อมูลอุปกรณ์จะถูกเน้นเพื่อระบุว่าสามารถเลือกรายการเพื่อเปิดเมนูข้อมูลได้

    แตะไอคอนเซ็นเซอร์ระยะบนหน้าจอข้อมูลอุปกรณ์

    หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ระยะทางซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ เมนูนี้จะรายงานข้อมูลขนาด ความเร็ว และระยะทางของวัตถุ เมนูนี้ยังมีแผนภาพที่แสดงระยะทางและการเปลี่ยนแปลงตามระยะเวลาด้วย ในภาพหน้าจอนี้ ขนาดของวัตถุมีขนาดใหญ่ ความเร็วคือ 0 เมตรต่อวินาที และระยะห่างคือ 1,904 มม.

    วางวัตถุไว้ด้านหน้าเซ็นเซอร์วัดระยะหรือหันเซ็นเซอร์ไปทางผนังแล้วสังเกตการวัด สามารถเปลี่ยนช่วงและหน่วยที่แสดง มม. หรือนิ้วได้เพียงสัมผัสหน้าจอ

    หมายเหตุ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่า V5 Robot Brain มีเฟิร์มแวร์ เวอร์ชันล่าสุด


การเพิ่มเซ็นเซอร์ระยะทางเป็นอุปกรณ์ใน VEXcode V5

เมื่อใดก็ตามที่ใช้เซ็นเซอร์กับภาษาการเขียนโปรแกรม จะต้องกำหนดค่าภายในภาษานั้น VEXcode V5 และ VEXcode Pro V5การดำเนินการนี้จะสำเร็จได้โดยใช้คุณลักษณะ "เพิ่มอุปกรณ์" เพื่อให้เป็นตัวอย่างนี้ ขั้นตอนต่อไปนี้จะเพิ่ม Distance Sensor เป็นอุปกรณ์ภายใน VEXcode V5

แถบเครื่องมือ VEXcode V5 พร้อมไอคอนอุปกรณ์ที่เน้นไว้ระหว่างไอคอน Code Viewer และ Print Console

เลือกไอคอนอุปกรณ์

เมนูอุปกรณ์ VEXcode V5 พร้อมปุ่มเพิ่มอุปกรณ์ที่ถูกเน้นไว้

เลือก 'เพิ่มอุปกรณ์'

เมนูอุปกรณ์ VEXcode V5 หลังจากเลือกปุ่มเพิ่มอุปกรณ์แล้ว ตัวเลือกระยะทางถูกไฮไลท์

เลือก 'ระยะทาง'

เมนูอุปกรณ์ VEXcode V5 พร้อมเมนู Smart Port ที่แสดงไว้ เน้นที่สมาร์ทพอร์ตแรก

เลือกพอร์ตอัจฉริยะที่เสียบเซ็นเซอร์วัดระยะเข้ากับ V5 Robot Brain

เมนูอุปกรณ์ VEXcode V5 หลังจากตั้งค่าตัวเลือก Smart Port ของเซ็นเซอร์ระยะทางใหม่เป็น 1 ด้านบนชื่ออุปกรณ์จะถูกเน้นเพื่อระบุว่าสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ด้านล่างนี้ปุ่มเสร็จสิ้นจะถูกเน้นไว้

เมื่อเลือกพอร์ตแล้ว ให้เลือก 'เสร็จสิ้น'

หมายเหตุ: มีตัวเลือกในการเปลี่ยนชื่อของ Distance Sensor ในหน้าต่างข้อความจาก Distance1 เป็นชื่ออื่น

VEXcode V5 พร้อมกล่องเครื่องมือบล็อคที่แสดงไว้ ตอนนี้หมวดหมู่บล็อคการตรวจจับระยะทางพร้อมให้บริการแล้ว

เมื่อเพิ่มเซ็นเซอร์วัดระยะลงในโปรแกรมผู้ใช้ของคุณแล้ว ชุดคำสั่งเซ็นเซอร์ใหม่จะพร้อมใช้งาน


การใช้งานทั่วไปของเซ็นเซอร์วัดระยะทาง

แถบเครื่องมือ VEXcode V5 พร้อมเมนูไฟล์ที่เปิดอยู่และตัวเลือกเปิดตัวอย่างที่ถูกเน้นไว้ เปิดตัวอย่างเป็นตัวเลือกที่ห้าในเมนู ใต้ โปรเจ็กต์บล็อกใหม่ โปรเจ็กต์ข้อความใหม่ เปิด และ เปิดล่าสุดภาพย่อสำหรับโครงการตัวอย่างการตรวจจับระยะทาง

เซ็นเซอร์วัดระยะสามารถสร้างการวัดได้หลายอย่างซึ่งสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนพฤติกรรมของหุ่นยนต์ได้

คุณสมบัติเหล่านี้สามารถใช้ได้กับ:

  • ตัวเลือก 'ข้อมูลอุปกรณ์' บน V5 Robot Brain
  • การใช้โครงการตัวอย่าง 'การตรวจจับระยะทาง' ที่พบในตัวเลือก 'เปิดตัวอย่าง' ในเมนูไฟล์ของ VEXcode V5
  • การเขียนโปรแกรมผู้ใช้แบบกำหนดเองด้วยหนึ่งในโปรแกรม VEXcode


คุณสมบัติเหล่านี้ได้แก่:

  •  
    • ระยะทางถึงวัตถุมีหน่วยเป็นมิลลิเมตรหรือนิ้ว เป็นการวัดระหว่างด้านหน้าของเซ็นเซอร์วัดระยะกับวัตถุหรือสิ่งกีดขวาง/ผนัง ความท้าทายในห้องเรียนที่สนุกสนานคือการใช้เซ็นเซอร์วัดระยะห่างเพื่อวัดระยะห่างระหว่างหุ่นยนต์กับผนัง จากนั้นวัดระยะทางด้วยวิธีอื่น เช่น สายวัด แล้วเปรียบเทียบการวัดทั้งสอง
    • ความเร็ววัตถุ มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที นี่เป็นการวัดความเร็วเป็นเมตรต่อวินาทีสำหรับวัตถุที่เข้าใกล้หุ่นยนต์ของคุณหรือหุ่นยนต์ของคุณเข้าใกล้วัตถุ ความท้าทายในห้องเรียนที่สนุกสนานคือการเขียนโปรแกรมผู้ใช้แบบกำหนดเองเพื่อวัดความเร็วสูงสุดของหุ่นยนต์ของคุณในขณะที่คุณขับหุ่นยนต์เข้าหากำแพง
      • โปรดทราบว่าวัตถุที่เคลื่อนที่เข้าหาเซ็นเซอร์ (ไม่ว่าจะเป็นเซ็นเซอร์ของคุณที่กำลังเคลื่อนที่ไปยังวัตถุที่อยู่นิ่งหรือในทางกลับกัน) จะรายงานความเร็วเชิงบวก ในขณะที่วัตถุที่เคลื่อนที่ออกจากเซ็นเซอร์ (อีกครั้ง ไม่ว่าจะเป็นเซ็นเซอร์ของคุณที่เคลื่อนออกจากวัตถุที่อยู่นิ่งหรือรองก็ตาม ในทางกลับกัน) จะรายงานตัวเลขติดลบ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าเซ็นเซอร์สามารถทำได้เพราะมันใช้อัตราการเปลี่ยนแปลงของระยะทางที่เซ็นเซอร์มองเห็นในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งในแง่ของคนทั่วไปคือเมตร/วินาที หรือความเร็ว

หน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ระยะทางซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ แผนภาพของเมนูแสดงระยะห่างไปยังวัตถุที่ตรวจพบ และลูกศรบ่งชี้ว่าระยะห่างกำลังลดลง ค่าความเร็วอ่านได้ 0.21 เมตรต่อวินาที ซึ่งบ่งชี้ว่าระยะทางกำลังลดลงหน้าจอสมองจะปรากฏในเมนูเซ็นเซอร์ระยะทางซึ่งแสดงรายการข้อมูลของเซ็นเซอร์ แผนภาพของเมนูแสดงระยะทางไปยังวัตถุที่ตรวจพบ และลูกศรบ่งชี้ว่าระยะทางกำลังเพิ่มขึ้น ค่าความเร็วอ่านได้เป็นลบ 0.29 เมตรต่อวินาที ซึ่งบ่งชี้ว่าระยะทางกำลังเพิ่มขึ้น

รูปภาพสองรูปต่อไปนี้แสดงหน้าข้อมูลอุปกรณ์เมื่อเลือกเซ็นเซอร์วัดระยะ ภาพแรกเป็นตัวอย่างของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่เข้าหาเซนเซอร์ ในขณะที่ภาพที่สองเป็นตัวอย่างของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ออกไป สังเกตรูปแบบสัญลักษณ์ของความเร็วในแต่ละกรณี

  •  
    • ขนาดของวัตถุมีขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่ คุณสมบัตินี้ช่วยให้หุ่นยนต์ของคุณสามารถระบุวัตถุว่ามีขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่ ขึ้นอยู่กับการอ่านของเซ็นเซอร์ ความท้าทายในห้องเรียนที่สนุกสนานคือการใช้หน้าจอข้อมูลอุปกรณ์ของสมองหุ่นยนต์ V5 และวางวัตถุต่างๆ ไว้ในระยะห่างที่กำหนด เช่น หนึ่งเมตร เพื่อดูว่าเซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุมีขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่
      หมายเหตุ: ขนาดของวัตถุเป็นการประมาณและอาจได้รับผลกระทบจากการสะท้อนแสงของวัตถุ

เซ็นเซอร์ระยะห่าง V5 แสดงให้เห็นการติดตั้งบนแขนกรงเล็บบนหุ่นยนต์ V5 มีการวางบล็อคโฟมไว้ด้านหน้าเซ็นเซอร์

พบวัตถุ คุณสมบัตินี้ช่วยให้หุ่นยนต์ของคุณตรวจจับวัตถุได้เมื่อวัตถุนั้นอยู่ภายในระยะของเซ็นเซอร์ระยะ ความท้าทายในห้องเรียนที่สนุกสนานคือการวางวัตถุที่มีการสะท้อนแสงต่างกันไว้หน้าเซ็นเซอร์ เช่น ก้อนยางโฟมสีดำหรือลูกบอลอลูมิเนียมฟอยล์มันวาว เพื่อดูว่าพื้นผิวของวัตถุมีผลกระทบต่อการตรวจจับหรือไม่


การใช้งานเซ็นเซอร์วัดระยะทางบนหุ่นยนต์แข่งขัน:

เซ็นเซอร์วัดระยะจะมอบข้อได้เปรียบทางการแข่งขันที่เหนือกว่าสำหรับหุ่นยนต์แข่งขัน ความสามารถในการตรวจจับระยะห่างจากผนังปริมณฑลและการวัดความเร็วของหุ่นยนต์จะให้ข้อมูลจำนวนมากเมื่อออกแบบกิจวัตรอัตโนมัติ

การตรวจจับวัตถุและการกำหนดขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุจะให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการตรวจจับชิ้นส่วนของเกมและหรือเป้าหมาย

เซ็นเซอร์ระยะห่าง V5 แสดงให้เห็นการติดตั้งบนแขนกรงเล็บบนหุ่นยนต์ V5 ลูกบอลสีแดงจะปรากฏอยู่ด้านหน้าเซนเซอร์ เพื่อระบุว่าเซนเซอร์ระยะห่างสามารถใช้ตรวจจับวัตถุในเกมการแข่งขันได้

ตัวอย่างเช่น ในเกมการแข่งขันหุ่นยนต์ VEX ปี 2020 - 2021 Change Up เซ็นเซอร์วัดระยะสามารถทำมุมเพื่อสแกนพื้นด้านหน้าทางเข้าของหุ่นยนต์ได้ ทันทีที่ตรวจพบหนึ่งในลูกบอลที่ใช้ในเกม สิ่งนี้สามารถเปิดทางเข้าของหุ่นยนต์และหยิบลูกบอลได้โดยอัตโนมัติ

ไม่ว่าเซ็นเซอร์วัดระยะ VEX จะใช้กับแอปพลิเคชันใด ก็ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะเป็นอุปกรณ์เสริมที่ดีสำหรับทีม ฟังก์ชั่นค่าของเซ็นเซอร์เปิดกว้างตามจินตนาการของผู้ใช้

เซ็นเซอร์ระยะห่างสามารถพบได้บนเว็บไซต์ VEX

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: