เซ็นเซอร์ออปติคัล เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ V5 อันทรงพลังซึ่งได้รับการออกแบบเพื่อการบูรณาการอย่างสมบูรณ์กับแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ V5
คำอธิบายของเซ็นเซอร์
เซ็นเซอร์ออปติคัลประกอบด้วยเซ็นเซอร์ดังต่อไปนี้:
- เซ็นเซอร์วัดแสง
- เซ็นเซอร์สี
- เซ็นเซอร์ความใกล้ชิด
ข้อมูลสีมีให้เป็น RGB (แดง เขียว น้ำเงิน) เฉดสีและความอิ่มตัว หรือระดับสีเทา การตรวจจับสีทำงานได้ดีที่สุดเมื่อวัตถุอยู่ใกล้มากกว่า 100 มิลลิเมตร (มม.)
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์วัดพลังงาน IR ที่สะท้อน (อินฟราเรด) ที่มาจาก LED IR ในตัว ดังนั้นค่าจะเปลี่ยนไปตามแสงโดยรอบและการสะท้อนแสงของวัตถุ
ออปติคัลเซนเซอร์มีไฟ LED สีขาวเพื่อช่วยในการตรวจจับสีในสภาพแสงน้อย
ตัวเรือนของเซนเซอร์นี้มีแถบยึดสองตัวที่มีรูเจาะเพื่อให้ความยืดหยุ่นในการติดตั้งเซนเซอร์กับหุ่นยนต์
บนใบหน้าของเซนเซอร์จะมีหน้าต่างเล็กๆ สำหรับวางเซนเซอร์ออปติคัลอยู่
ความกว้างของเซนเซอร์ออปติคอลช่วยให้สามารถวางซ้อนกันเป็นชิ้น C-Channel ได้
หมายเหตุ: ต้องใช้สแตนด์ออฟ 1/4 นิ้ว (275 - 1013) หรือสเปเซอร์พลาสติก 8 มม. (276-2019) สำหรับสิ่งที่แนบมานี้เพื่อให้มีระยะห่างสำหรับพอร์ตสมาร์ท V5
เพื่อให้เซ็นเซอร์รับแสงทำงานร่วมกับ V5 Robot Brain ได้ พอร์ตอัจฉริยะ V5 ของเซ็นเซอร์และพอร์ตอัจฉริยะของ Robot Brain V5 จะต้องเชื่อมต่อกับสายเคเบิลอัจฉริยะ V5 ออปติคัลเซนเซอร์จะทำงานร่วมกับพอร์ตอัจฉริยะ 21 พอร์ตใดก็ได้บน V5 Robot Brain เมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลอัจฉริยะ V5 เข้ากับพอร์ต ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วต่อของสายเคเบิลเสียบเข้ากับพอร์ตจนสุดแล้ว และแถบล็อคของตัวเชื่อมต่อเข้าที่แน่นแล้ว
เซ็นเซอร์ออปติคัลทำงานอย่างไร
เซ็นเซอร์ออปติคอลจะรับพลังงานแสงและแปลงพลังงานให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในของเซ็นเซอร์ (เครื่องตรวจสถานะฮาร์ดแวร์) จะแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณเอาท์พุตที่สมอง V5 จะรับเป็นอินพุต
ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้:
- การตรวจจับสีของเซนเซอร์ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อวัตถุอยู่ใกล้มากกว่า 100 มิลลิเมตร (มม.) หรือประมาณ 3.9 นิ้ว
- พรอกซิมิตี้เซนเซอร์วัดความเข้มของแสง lR ที่สะท้อน ซึ่งจะทำให้ค่าเปลี่ยนแปลงตามแสงโดยรอบและการสะท้อนแสงของวัตถุ
เซ็นเซอร์ออปติคัลต้องจับคู่กับภาษาการเขียนโปรแกรม เช่น VEXcode V5 หรือ VEXcode Pro V5 เพื่อสร้างโปรแกรมผู้ใช้สำหรับ V5 Robot Brain เพื่อใช้การอ่านค่าของเซ็นเซอร์ในการควบคุมพฤติกรรมของหุ่นยนต์
V5 Brain ร่วมกับโปรแกรมผู้ใช้สามารถใช้ร่วมกับเซ็นเซอร์ออปติคัลเพื่อ:
- เปิดหรือปิดไฟ LED สีขาวของเซ็นเซอร์
- ตั้งค่าเปอร์เซ็นต์พลังงานของไฟ LED สีขาว
- ตรวจจับวัตถุ
- ตรวจจับสี
- วัดเปอร์เซ็นต์ความสว่างของแสงโดยรอบ
- วัดเฉดสีเป็นองศา
การตั้งค่าเซนเซอร์ออปติคอล
การจัดวาง
ตำแหน่งของออปติคัลเซนเซอร์มีความสำคัญมากในการอ่านค่าที่แม่นยำ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีโครงสร้างใดบนหุ่นยนต์อยู่ด้านหน้าหน้าต่างเซ็นเซอร์ออปติคัลขนาดเล็กที่ด้านหน้าของเซ็นเซอร์ ต้องมีเส้นทางที่ชัดเจนด้านหน้าเซ็นเซอร์ระหว่างวัตถุใดๆ ที่กำลังวัดและเซ็นเซอร์
การอ่านค่าเซนเซอร์ออปติคอล
การใช้หน้าจอข้อมูลอุปกรณ์บนสมองหุ่นยนต์ V5 จะมีประโยชน์มากเพื่อดูข้อมูลที่ออปติคัลเซนเซอร์ส่งคืนมา ซึ่งสามารถทำได้โดยเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับสมองตามขั้นตอนต่อไปนี้:
ถอดตัวป้องกันหน้าจอแม่เหล็กสมอง V5 ออก เปิดสมอง แล้วแตะไอคอนอุปกรณ์
แตะไอคอนเซ็นเซอร์ออปติคัลบนหน้าจอข้อมูลอุปกรณ์
โหมดสี วางวัตถุไว้ด้านหน้าเซ็นเซอร์รับแสง จอแสดงผลจะแสดงความสว่างที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้ ความใกล้เคียงของวัตถุ และตัวเลขของเฉดสีของวัตถุ การสัมผัสส่วนความสว่าง LED ของหน้าจอจะเปลี่ยนความสว่างของ LED
หมายเหตุ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่า V5 Robot Brain มีเฟิร์มแวร์เวอร์ชันล่าสุด
การเพิ่มเซ็นเซอร์ออปติคัลเป็นอุปกรณ์ใน VEXcode V5
เมื่อใดก็ตามที่ใช้เซ็นเซอร์กับภาษาการเขียนโปรแกรม จะต้องกำหนดค่าเซ็นเซอร์ภายในภาษานั้น VEXcode V5 และ VEXcode Pro V5การดำเนินการนี้จะสำเร็จได้โดยใช้คุณลักษณะ "เพิ่มอุปกรณ์" เพื่อให้เป็นตัวอย่างนี้ ขั้นตอนต่อไปนี้จะเพิ่มออปติคัลเซนเซอร์เป็นอุปกรณ์ภายใน VEXcode V5
เลือกไอคอนอุปกรณ์
เลือก 'เพิ่มอุปกรณ์'
เลือก 'ออปติคัล'
เลือกพอร์ตอัจฉริยะที่เสียบเซ็นเซอร์ออปติคัลเข้ากับ V5 Robot Brain
เมื่อเลือกพอร์ตแล้ว ให้เลือก 'เสร็จสิ้น'
หมายเหตุ: มีตัวเลือกในการเปลี่ยนชื่อของออปติคัลเซนเซอร์ในหน้าต่างข้อความจาก Optical1 เป็นชื่ออื่น
เมื่อเพิ่มเซ็นเซอร์ออปติคัลลงในโปรแกรมผู้ใช้ของคุณแล้ว ชุดคำสั่งเซ็นเซอร์ใหม่จะพร้อมใช้งาน
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคำสั่งจากหมวด 'การตรวจจับ' ที่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์ออปติคัล โปรดดูข้อมูลวิธีใช้ (โครงการบล็อก หรือ โครงการ Python )
การใช้งานทั่วไปของเซนเซอร์ออปติคัล
ออปติคัลเซนเซอร์สามารถสร้างการวัดได้หลายอย่างซึ่งสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนพฤติกรรมของหุ่นยนต์ได้
คุณสมบัติเหล่านี้สามารถใช้ได้กับ:
- ตัวเลือก 'ข้อมูลอุปกรณ์' บน V5 Robot Brain
- การใช้โครงการตัวอย่าง 'การตรวจจับวัตถุ (ออปติคัล)' ที่พบในตัวเลือก 'เปิดตัวอย่าง' ในเมนูไฟล์ของ VEXcode V5
- การเขียนโปรแกรมผู้ใช้แบบกำหนดเองด้วยหนึ่งในโปรแกรม VEXcode
คุณสมบัติเหล่านี้ได้แก่:
- ตรวจจับวัตถุ คุณลักษณะนี้ช่วยให้หุ่นยนต์ของคุณตรวจจับวัตถุเมื่ออยู่ภายในระยะของออปติคัลเซนเซอร์ ความท้าทายในห้องเรียนที่สนุกสนานคือการวางวัตถุที่มีการสะท้อนแสงต่างกันไว้หน้าเซ็นเซอร์ เช่น ก้อนยางโฟมสีดำหรือลูกบอลอลูมิเนียมฟอยล์มันวาว เพื่อดูว่าพื้นผิวของวัตถุมีผลกระทบต่อการตรวจจับหรือไม่
ตรวจจับสี คุณสมบัตินี้ช่วยให้หุ่นยนต์ของคุณระบุสีของวัตถุได้ กิจกรรมในชั้นเรียนที่สนุกสนานคือการขอตัวอย่างสีจากร้านฮาร์ดแวร์ในสีต่างๆ (แดง เขียว น้ำเงิน เหลือง ส้ม ม่วง ฟ้า) และดูว่าเฉดสีส่งผลต่อการตรวจจับหรือไม่
- วัดเปอร์เซ็นต์ความสว่างของแสงโดยรอบ คุณสมบัตินี้ทำให้หุ่นยนต์ของคุณสามารถวัดความสว่างของแสงรอบๆ ได้ กิจกรรมในชั้นเรียนที่สนุกสนานคือการใช้ฟีเจอร์นี้เพื่อวัดปริมาณแสงในห้องโดยเปิดไฟในห้องเรียนและปิดไฟในห้องเรียน จากนั้น เขียนโปรแกรมผู้ใช้แบบกำหนดเอง ดังนั้นเมื่อไฟในห้องเปิดขึ้น หุ่นยนต์ของคุณจะขับเคลื่อนเป็นวงกลม และเมื่อปิดไฟ หุ่นยนต์ของคุณจะหยุดเคลื่อนไหว
วัดเฉดสีเป็นองศา คุณสมบัตินี้ช่วยให้หุ่นยนต์ของคุณระบุตัวเลขสำหรับเฉดสีของวัตถุได้ ออปติคัลเซนเซอร์รายงานค่าเฉดสีที่สอดคล้องกันในหน่วยองศาตั้งแต่ 0 ถึง 359 โดยขึ้นอยู่กับวงล้อสีด้านล่าง ซึ่งให้การวัดสีที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการกำหนดสีแดง เขียว หรือน้ำเงินทั่วไป กิจกรรมในชั้นเรียนที่สนุกสนานคือการวัดเฉดสีของวัตถุต่างๆ ในห้องและดูว่านักเรียนคนไหนสามารถหาวัตถุที่มีจำนวนเฉดสีสูงสุดได้
การใช้งานเซ็นเซอร์ออปติคอลบนหุ่นยนต์แข่งขัน
ออปติคัลเซนเซอร์จะมอบความได้เปรียบในการแข่งขันที่ยอดเยี่ยมให้กับหุ่นยนต์แข่งขัน ความสามารถในการตรวจจับวัตถุและสีของวัตถุจะให้ข้อมูลจำนวนมากเมื่อออกแบบรูทีนอัตโนมัติ
การปรากฏและสีของวัตถุจะให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการตรวจจับชิ้นส่วนของเกมและหรือเป้าหมาย
ตัวอย่างเช่น ในเกมการแข่งขันหุ่นยนต์ VEX ปี 2020 - 2021 Change Up เซ็นเซอร์แบบออปติคัลสามารถทำมุมเพื่อสแกนพื้นด้านหน้าทางเข้าของหุ่นยนต์ของคุณได้ ทันทีที่ตรวจพบลูกบอลสีหนึ่งของพันธมิตรของคุณ สิ่งนี้สามารถเปิดทางเข้าของหุ่นยนต์และหยิบลูกบอลได้โดยอัตโนมัติ
ไม่ว่าเซ็นเซอร์ออปติคัล VEX จะใช้กับแอปพลิเคชันใด ก็ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะเป็นการเพิ่มประโยชน์ให้กับทีมอย่างแน่นอน ฟังก์ชั่นค่าของเซ็นเซอร์เปิดกว้างตามจินตนาการของผู้ใช้
เซ็นเซอร์ออปติคัลมีจำหน่ายบนเว็บไซต์ของ VEX