การใช้เซ็นเซอร์การหมุนด้วย VEX V5

คำอธิบาย

เซ็นเซอร์การหมุน เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ V5 อันทรงพลังซึ่งได้รับการออกแบบเพื่อการบูรณาการอย่างสมบูรณ์กับแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ V5

คำอธิบาย

เซ็นเซอร์การหมุนสามารถวัดค่าต่อไปนี้ได้:

• ตำแหน่งการหมุน
• การหมุนทั้งหมด
• ความเร็วในการหมุน

ตำแหน่งการหมุนวัดได้ตั้งแต่ 0° ถึง 360° ด้วยความแม่นยำ 0.088 มุมจะถูกกำหนดอย่างแน่นอนและไม่หายไปเมื่อหุ่นยนต์ปิดอยู่

การหมุนคือจำนวนรอบการหมุนไปข้างหน้าหรือย้อนกลับ และสามารถรีเซ็ตเป็นศูนย์ได้ตามต้องการ ค่าการหมุนจะไม่ถูกจัดเก็บเมื่อหุ่นยนต์ปิดการทำงาน

ความเร็วเพลาวัดโดยเซ็นเซอร์เป็นองศาต่อวินาที

เซ็นเซอร์การหมุนทำงานอย่างไร

ตำแหน่งดุมเพลาหมุนของเซ็นเซอร์การหมุนจะถูกเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า (โดยใช้เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในของเซ็นเซอร์จะแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นสัญญาณเอาท์พุตที่สมอง V5 จะรับเป็นอินพุต

ดังที่กล่าวไปแล้ว Rotational Sensor จะจดจำตำแหน่งการหมุนของมันตั้งแต่ 0 ถึง 360 องศา แม้ว่าจะถอดพลังงานออกแล้วก็ตาม ดังนั้นในแง่นั้น มันจะทำงานคล้ายกับโพเทนชิออมิเตอร์ 3 สาย อย่างไรก็ตาม แตกต่างจากโพเทนชิออมิเตอร์ มันยังสามารถหมุนอย่างต่อเนื่องและวัดการหมุนของเพลาได้หลายรอบ เช่น ตัวเข้ารหัสเพลาแบบออปติคัล 3 สาย

เซ็นเซอร์แบบหมุนรวมคุณสมบัติที่ดีที่สุดของเซ็นเซอร์ 3 สายไว้ในแพ็คเกจที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งติดตั้งได้อย่างง่ายดายด้วยโลหะที่มีโครงสร้าง และใช้พอร์ตอัจฉริยะของ V5 Brain

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

V5 Brain ร่วมกับโปรแกรมผู้ใช้สามารถใช้ร่วมกับ Rotation Sensor เพื่อ:

• กำหนดตำแหน่งของเซ็นเซอร์หมุนให้เป็นระดับที่กำหนด เช่น 0 องศา
• วัดมุมเป็นองศาที่เพลาหมุนระหว่าง 0 ถึง 360
• วัดตำแหน่งด้วยการหมุนของเพลาหรือการหมุนองศารวมของเพลา
• วัดความเร็วเพลาเป็นองศาต่อวินาที (dps) หรือรอบต่อนาที (rpm)

การตั้งค่าเซนเซอร์การหมุน

การอ่านค่าเซ็นเซอร์การหมุน: การใช้หน้าจอข้อมูลอุปกรณ์ (แดชบอร์ด) บนสมองหุ่นยนต์ V5 จะเป็นประโยชน์เพื่อดูข้อมูลที่เซ็นเซอร์การหมุนส่งคืน ซึ่งสามารถทำได้โดยเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับสมองตามขั้นตอนต่อไปนี้:

การเพิ่มเซ็นเซอร์การหมุนเป็นอุปกรณ์ใน VEXcode V5

เมื่อใดก็ตามที่ใช้เซ็นเซอร์กับภาษาการเขียนโปรแกรม จะต้องกำหนดค่าเซ็นเซอร์ภายในภาษานั้น VEXcode V5 และ VEXcode Pro V5การดำเนินการนี้จะสำเร็จได้โดยใช้คุณลักษณะ "เพิ่มอุปกรณ์" เพื่อให้เป็นตัวอย่างนี้ ขั้นตอนต่อไปนี้จะเพิ่ม Rotation Sensor เป็นอุปกรณ์ภายใน VEXcode V5

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคำสั่งจากหมวด 'การตรวจจับ' ที่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์การหมุน โปรดดูข้อมูลวิธีใช้ (โครงการบล็อก หรือ โครงการ Python)

การใช้งานทั่วไปของเซ็นเซอร์การหมุน

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น Rotation Sensor สามารถวัดมุมเพลา ตำแหน่งเพลา และความเร็วของการหมุนเพลาได้ สมาร์ทมอเตอร์ V5 ยังมีตัวเข้ารหัสภายในที่ยอดเยี่ยม ซึ่งสามารถวัดค่าเดียวกันบางส่วนได้

อย่างไรก็ตาม มีแอปพลิเคชันมากมายที่ Rotation Sensor สามารถให้การอ่านค่าเพิ่มเติมที่มีคุณค่าได้ นอกจากนี้ ความสามารถของเซ็นเซอร์แบบหมุนในการให้ค่าสัมบูรณ์ (ค่าซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากที่สมองของหุ่นยนต์ถูกปิด) ยังเป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก

ตัวอย่างบางส่วนได้แก่:

• ตำแหน่งควบคุม: เพลาสำหรับเกียร์ 84T (ขั้นตอนที่ 32, การสร้าง Clawbot V5) ที่พบในแขนของ Clawbot V5 สามารถเปลี่ยนด้วยเพลาที่ยาวกว่า เพื่อให้สามารถใส่เซ็นเซอร์การหมุนบนเพลาและติดตั้งกับหอคอยของ Clawbot ได้ (ขั้นตอนที่ 35, 36) วิธีนี้จะทำให้ V5 Brain ทราบมุมของแขนของ Clawbot ได้เสมอ
  หมายเหตุ: จะต้องเปลี่ยนตัวล็อคน็อตหกเหลี่ยม ด้านล่าง ในขั้นตอนที่ 23 ด้วย ตลับลูกปืนแบน เพื่อให้รองรับรูยึดของเซ็นเซอร์การหมุนได้

  เมื่อเซ็นเซอร์เข้าที่แล้ว นักเรียนจะถูกท้าทายให้ใช้การตอบสนองจากเซ็นเซอร์เพื่อเคลื่อนที่ หยุด และจับแขนของ V5 Clawbot ที่ความสูงที่แตกต่างกัน 3 ระดับเมื่อกดปุ่มบนตัวควบคุม V5

• อัตราส่วนการอ่านอินพุต/เอาต์พุต: การใช้งานเซ็นเซอร์การหมุนที่ยอดเยี่ยมในห้องเรียนอีกอย่างหนึ่งคือการศึกษาเกี่ยวกับสเตอร์และอัตราทดเกียร์ สามารถวางเซ็นเซอร์การหมุนบนเพลาเอาท์พุตของด้าน "ขับเคลื่อน" ของอัตราทดเฟือง/เกียร์ได้ อัตราการถ่ายโอนกำลัง 1:1 สามารถใช้เพื่อบันทึกการอ่านเอาท์พุตที่คาดหวังสำหรับเซ็นเซอร์การหมุนได้ เมื่อตั้งค่ามอเตอร์อัจฉริยะ V5 ไว้ที่กำลัง/ความเร็วที่แน่นอนสำหรับด้าน "ขับเคลื่อน" ของเพลาอินพุต จากนั้นจึงสามารถประกอบอัตราส่วนต่างๆ เข้าด้วยกัน และสามารถเปรียบเทียบเอาท์พุตที่คาดหวังสำหรับอัตราส่วนกับการอ่านค่าเอาท์พุตจริงได้
  

การใช้งานเซ็นเซอร์การหมุนบนหุ่นยนต์แข่งขัน

เซ็นเซอร์การหมุนจะมอบความได้เปรียบในการแข่งขันที่ยอดเยี่ยมให้กับหุ่นยนต์แข่งขัน ความสามารถในการวัดมุมเพลา ตำแหน่ง และความเร็วเพลาจะให้ข้อมูลจำนวนมากเพื่อควบคุมพฤติกรรมของหุ่นยนต์ เช่น:

• ความเร็วมู่เล่: การออกแบบมู่เล่ขั้นสูงบางรุ่นใช้ระบบวงล้อเพื่อขับเคลื่อนมู่เล่ซึ่งจะขว้างชิ้นเกมลูกบอล ซึ่งทำได้ในขณะที่มอเตอร์อัจฉริยะ V5 ไม่ได้จ่ายกำลังให้กับมู่เล่ แต่มู่เล่สามารถหมุนได้อย่างอิสระแทนที่จะสูญเสียพลังงานจากความต้านทานของมอเตอร์ ในการออกแบบประเภทนี้ เซ็นเซอร์การหมุนที่ใช้กับเพลามู่เล่สามารถให้วิธีการที่ดีในการวัดและควบคุมความเร็ว
• ล้อแยก/เซ็นเซอร์การหมุน: อาจมีกรณี (การดันชิ้นส่วนเกมหรือปัจจัยอื่น ๆ ) ที่หุ่นยนต์อาจประสบกับการลื่นไถลของล้อขับเคลื่อน ทันทีที่ล้อที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์อัจฉริยะ V5 เริ่มลื่นไถล ค่าจากตัวเข้ารหัสของมอเตอร์จะใช้ไม่ได้อีกต่อไป ในกรณีนี้ สามารถเพิ่มล้อ Omni-Directional แบบแยกเดี่ยวพร้อมเซนเซอร์การหมุนบนเพลาลงในแชสซีของหุ่นยนต์เพื่อวัดการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ได้อย่างแม่นยำ ขอแนะนำให้โหลด "สปริง" ชุดประกอบล้อนี้โดยใช้หนังยางหรือท่อลาเท็กซ์ การออกแบบนี้จะช่วยให้วงล้อวัดสามารถรักษาการสัมผัสกับพื้นผิวสนามได้อย่างเพียงพอ โดยไม่ต้องยกล้อขับเคลื่อนขึ้นจากพื้น
• ตัวอย่างเกม: ในเกมการแข่งขันหุ่นยนต์ VEX Robotics Competition ปี 2020 - 2021 Change Up สามารถวางเซ็นเซอร์การหมุนบนแกนแขนของหุ่นยนต์ และสามารถตั้งโปรแกรมให้เคลื่อนไปยังความสูงที่แน่นอนของด้านบนของประตูที่จะทำคะแนนได้ ลูกบอล
  

ไม่ว่า VEX Rotation Sensor จะใช้กับแอปพลิเคชันใด ก็ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะเป็นการเพิ่มประโยชน์ให้กับทีมอย่างแน่นอน ฟังก์ชั่นค่าของเซ็นเซอร์เปิดกว้างตามจินตนาการของผู้ใช้

เซ็นเซอร์การหมุนสามารถพบได้บนเว็บไซต์ VEX