การใช้เซ็นเซอร์วัดระยะ IQ (รุ่นที่ 2)

เซ็นเซอร์วัดระยะ IQ (รุ่นที่ 2) เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ IQ อันทรงพลัง ซึ่งออกแบบมาเพื่อการบูรณาการอย่างสมบูรณ์กับแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ IQ เซ็นเซอร์นี้ใช้พัลส์ของแสงเลเซอร์ที่ปลอดภัยในห้องเรียนเพื่อวัดระยะห่างจากด้านหน้าของเซ็นเซอร์ไปยังวัตถุ

เซ็นเซอร์วัดระยะทาง VEX IQ (รุ่นที่ 2)


คำอธิบายของเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์วัดระยะ IQ (รุ่นที่ 2) มีความสามารถดังต่อไปนี้:

  • ระยะการวัด: เซ็นเซอร์ใช้พัลส์ของแสงเลเซอร์ที่ปลอดภัยในห้องเรียนเพื่อวัดระยะห่างจากด้านหน้าของเซ็นเซอร์ไปยังวัตถุ ระยะทางรายงานเป็นนิ้วหรือเซนติเมตรบน Brain's Sensor Dashboard และเป็นนิ้วหรือมิลลิเมตรใน VEXcode IQ
  • ตรวจจับวัตถุ: นอกจากนี้ยังสามารถใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับเมื่ออยู่ใกล้วัตถุได้ด้วย
  • กำหนดขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุ: ยังสามารถใช้เพื่อกำหนดขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุที่ตรวจพบได้อีกด้วย ขนาดโดยประมาณของวัตถุจะถูกรายงานว่ามีขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่
  • รายงานความเร็วของวัตถุ: สามารถใช้เซ็นเซอร์ในการคำนวณและรายงานความเร็วเป็นเมตรต่อวินาทีสำหรับวัตถุที่เข้าใกล้เซ็นเซอร์ หรือเซ็นเซอร์ที่เข้าใกล้วัตถุ

ไดอะแกรมของเซ็นเซอร์ระยะห่างที่ติดอยู่กับชิ้นส่วนลำแสงด้วยหมุดสีน้ำเงินสองตัว

ด้านหลังของตัวเรือนเซนเซอร์มีห้ารูเพื่อให้มีความยืดหยุ่นเมื่อติดตั้งเซนเซอร์กับหุ่นยนต์

ชิ้นส่วนเซ็นเซอร์ระยะทางพร้อมหน้าต่างการตรวจจับที่เน้นไว้ หน้าต่างถูกติดตั้งไว้ที่ด้านหน้าของเซ็นเซอร์เล็กน้อย

บนใบหน้าของเซนเซอร์จะมีหน้าต่างเล็กๆ สำหรับส่งลำแสงเลเซอร์ออกไปแล้วรับเพื่อวัดระยะทาง

ไดอะแกรมของ IQ Brain ที่เชื่อมต่อกับเซนเซอร์วัดระยะห่าง (รุ่นที่ 2)

เพื่อให้เซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) ทำงานร่วมกับ IQ Brain ได้ Smart Port ของเซ็นเซอร์และ Smart Port ของ IQ Brain จำเป็นต้องเชื่อมต่อด้วย Smart Cable

เซ็นเซอร์จะทำงานร่วมกับพอร์ตอัจฉริยะ 12 พอร์ตใดก็ได้บน IQ Brain

เมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิล IQ Smart เข้ากับพอร์ต ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วต่อของสายเคเบิลเสียบเข้ากับพอร์ตจนสุดแล้ว และแท็บล็อคของตัวเชื่อมต่อเข้าที่แน่นดี


เซ็นเซอร์วัดระยะทาง (รุ่นที่ 2) ทำงานอย่างไร

เซ็นเซอร์วัดระยะ IQ (รุ่นที่ 2) จะส่งพัลส์ของแสงเลเซอร์ที่ปลอดภัยในห้องเรียนออกมา และวัดระยะเวลาที่ใช้ในการสะท้อนพัลส์ ทำให้สามารถคำนวณระยะทางได้

เลเซอร์คลาส 1 ของเซนเซอร์นั้นคล้ายคลึงกับเลเซอร์ที่ใช้ในโทรศัพท์มือถือสมัยใหม่ในการตรวจจับศีรษะ เลเซอร์ช่วยให้เซ็นเซอร์มีขอบเขตการมองเห็นที่แคบมาก ดังนั้นการตรวจจับจึงอยู่ด้านหน้าเซ็นเซอร์โดยตรงเสมอ

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

เซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) จะต้องจับคู่กับ VEXcode IQ เพื่อสร้างโปรแกรมผู้ใช้สำหรับ IQ Brain เพื่อใช้การอ่านของเซ็นเซอร์เพื่อควบคุมพฤติกรรมของหุ่นยนต์

IQ Brain ร่วมกับโครงการผู้ใช้สามารถใช้เพื่อแปลงการอ่านค่าเซ็นเซอร์วัดระยะทาง (รุ่นที่ 2) เป็น:

  • ระยะทางถึงวัตถุมีหน่วยเป็นเซนติเมตร มิลลิเมตร หรือนิ้ว
  • ความเร็วของวัตถุเป็นเมตรต่อวินาที
  • ขนาดของวัตถุมีขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่
  • พบวัตถุ

การตั้งค่าเซนเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2)

การจัดวาง

การสร้าง Clawbot ง่ายๆ ที่มีเซ็นเซอร์วัดระยะห่างติดมาด้วย ซึ่งจะถูกเน้นและชี้ไปที่ด้านหน้าของหุ่นยนต์

การวางตำแหน่งเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) มีความสำคัญมากในการได้รับการอ่านที่แม่นยำ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีโครงสร้างบนหุ่นยนต์อยู่ด้านหน้าหน้าต่างเซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่ด้านหน้าของเซ็นเซอร์

ต้องมีเส้นทางที่ชัดเจนด้านหน้าเซนเซอร์ระหว่างวัตถุใดๆ ที่กำลังวัดและเซนเซอร์

ค่าเซนเซอร์วัดระยะการอ่าน (รุ่นที่ 2)

หน้าจอสมองจะแสดงในเมนูอุปกรณ์โดยเลือกอุปกรณ์เซนเซอร์ระยะห่าง

จะเป็นประโยชน์หากใช้หน้าจออุปกรณ์บน IQ Brain เพื่อดูข้อมูลที่เซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) รายงาน

จากแผงควบคุมเซ็นเซอร์ แผงควบคุมเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) จะรายงานระยะห่างของวัตถุที่ใกล้ที่สุดเป็นนิ้วหรือเซนติเมตร

สามารถเปลี่ยนหน่วยได้โดยเลือกปุ่มตรวจสอบบน Brain เพื่อสลับระหว่างนิ้วและเซนติเมตร

หากต้องการใช้แผงควบคุมเซ็นเซอร์ ให้ทำตามขั้นตอนในบทความนี้ 


การเพิ่มเซ็นเซอร์วัดระยะทาง (รุ่นที่ 2) เป็นอุปกรณ์ใน VEXcode IQ

เมื่อใดก็ตามที่ใช้เซ็นเซอร์กับภาษาการเขียนโปรแกรม จะต้องกำหนดค่าเซ็นเซอร์ภายในภาษานั้น 

เมนูอุปกรณ์ VEXcode IQ หลังจากเลือกปุ่มเพิ่มอุปกรณ์แล้ว ตัวเลือกระยะทาง (รุ่นที่ 2) จะถูกเน้นไว้

ด้วย VEXcode IQ การดำเนินการนี้จะสำเร็จได้โดยใช้คุณลักษณะ 'เพิ่มอุปกรณ์' จากหน้าต่างอุปกรณ์

หากต้องการเพิ่มเซ็นเซอร์ระยะทาง (รุ่นที่ 2) ลงในการกำหนดค่า ให้ทำตามขั้นตอนในบทความนี้ 

ภาพหน้าจอของ VEXcode IQ พร้อมเมนูอุปกรณ์ที่เปิดอยู่ เซ็นเซอร์ระยะห่างที่เชื่อมต่ออยู่จะแสดงอยู่ในรายการและไฮไลต์ในเมนูอุปกรณ์ กล่องเครื่องมือบล็อกเปิดอยู่ และบล็อกการตรวจจับระยะทาง (รุ่นที่ 2) จะถูกเน้นไว้

เมื่อเพิ่มเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) ลงในโปรเจ็กต์ของคุณแล้ว ชุดบล็อกเซ็นเซอร์ชุดใหม่จะพร้อมใช้งาน

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบล็อกจากหมวดหมู่ 'การตรวจจับ' ที่เกี่ยวข้องกับเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) ให้ดูข้อมูลวิธีใช้ ( โปรเจ็กต์Blocks หรือ โปรเจ็กต์ C++)


การใช้งานทั่วไปของเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2)

เซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) สามารถสร้างการวัดได้หลายอย่างซึ่งสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนพฤติกรรมของหุ่นยนต์ คุณสมบัติเหล่านี้ได้แก่:

ตรวจจับวัตถุ

VEXcode IQ บล็อกโครงการที่ใช้เซ็นเซอร์วัดระยะห่างเพื่อค้นหาวัตถุและขับเคลื่อนไปหามัน โครงการระบุว่า เมื่อเริ่มต้น ให้เลี้ยวขวา รอจนกว่า Distance7 จะพบวัตถุ แล้วจึงขับไปข้างหน้าเป็นระยะทาง 400 มม.

คุณสมบัตินี้ช่วยให้หุ่นยนต์ของคุณตรวจจับวัตถุได้เมื่อวัตถุอยู่ภายในระยะของเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) เซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) จะรายงานวัตถุที่พบเมื่ออยู่ห่างออกไปประมาณน้อยกว่า 1,000 มม.

โครงการตัวอย่างที่แสดงทางด้านซ้ายใช้ในการเขียนโค้ดหุ่นยนต์ด้วยเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) ที่ติดตั้งที่ด้านหน้าเพื่อหมุนจนกระทั่งตรวจพบวัตถุ เช่น ลูกบาศก์ จากนั้นจึงขับเคลื่อนไปข้างหน้าเมื่อวัตถุถูกตรวจพบโดย เซ็นเซอร์

ระยะห่างจากวัตถุ

VEXcode IQ บล็อกโครงการที่ใช้เซ็นเซอร์ระยะห่างเพื่อขับเคลื่อนหุ่นยนต์ไปหาวัตถุ และใช้กรงเล็บเพื่อคว้ามันไว้ โครงการระบุว่า เมื่อเริ่มต้น ให้ขับไปข้างหน้า จากนั้นรอจนกว่าระยะทางวัตถุ 7 มม. จะน้อยกว่า 75 สุดท้ายให้หยุดขับรถและหมุน ClawMotor ปิดเป็นเวลา 25 องศา

ซึ่งเป็นการวัดระหว่างด้านหน้าของเซ็นเซอร์กับวัตถุหรือสิ่งกีดขวาง/ผนัง

โปรเจ็กต์ตัวอย่างที่แสดงทางด้านซ้ายใช้ในการเขียนโค้ดหุ่นยนต์โดยติดตั้งเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) ที่ด้านหน้าและติดกรงเล็บไว้ หุ่นยนต์จะขับเคลื่อนจนกว่าจะตรวจพบวัตถุที่อยู่ห่างจากเซนเซอร์น้อยกว่า 75 มม. จากนั้นปิดกรงเล็บรอบวัตถุ ตัวอย่างนี้จะมีประโยชน์หากรู้ว่ามีวัตถุอยู่ด้านหน้าหุ่นยนต์ และคุณต้องการให้หุ่นยนต์ขับเคลื่อนไปข้างหน้าเพื่อรวบรวมวัตถุนั้น 

หากต้องการทราบว่าวัตถุอยู่ห่างจากเซ็นเซอร์เพียงใดและใช้พารามิเตอร์นั้นในโปรเจ็กต์ ให้ใช้แดชบอร์ดเซ็นเซอร์บนสมอง IQ (รุ่นที่ 2) ดูบทความนี้เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ Sensor Dashboard

รายงานความเร็วของวัตถุ

โครงการบล็อก VEXcode IQ ที่ใช้เซ็นเซอร์ระยะห่างและบล็อกการพิมพ์เพื่อรายงานความเร็วของวัตถุแบบสด โครงการอ่านว่า เมื่อเริ่มต้น ให้ตั้งค่าความแม่นยำในการพิมพ์เป็น 0.1 บน Brain ถัดไปคือ Forever loop ที่มี 5 บล็อกอยู่ข้างใน บล็อกทั้ง 5 อ่าน ล้างแถวทั้งหมดใน Brain ตั้งเคอร์เซอร์ไปที่แถว 1 คอลัมน์ 1 ใน Brain พิมพ์ Distance7 พบวัตถุใน Brain และตั้งเคอร์เซอร์ไปที่แถวถัดไป พิมพ์ความเร็ววัตถุ Distance7 เป็น m/s ใน Brain และสุดท้ายรอ 0.25 วินาที

คุณลักษณะนี้ให้การวัดความเร็วเป็นเมตรต่อวินาทีสำหรับวัตถุที่เข้าใกล้เซ็นเซอร์ หรือเซ็นเซอร์ที่เข้าใกล้วัตถุ

หากต้องการสังเกตการเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุที่กำลังเข้าใกล้ สามารถใช้ตัวอย่างทางด้านซ้ายได้ ในโครงการนี้ ข้อมูลจะถูกพิมพ์ลงหน้าจอของ Brain สมองจะพิมพ์ออกมาเมื่อเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) ตรวจพบวัตถุและความเร็วของวัตถุนั้นมีหน่วยเป็นเมตร/วินาที เพื่อให้เห็นตัวเลขที่เปลี่ยนแปลงได้แม่นยำยิ่งขึ้น ความแม่นยำในการพิมพ์จึงตั้งไว้ที่ 0.1 

ทดสอบโปรเจ็กต์นี้โดยขยับลูกบาศก์เข้ามาใกล้และออกห่างจากเซนเซอร์มากขึ้น เมื่อวัตถุและ/หรือเซนเซอร์เคลื่อนที่ออกจากกัน ค่าความเร็วจะเป็นลบ

กำหนดขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุ

โครงการบล็อก VEXcode IQ ที่ใช้เซ็นเซอร์ระยะห่างและบล็อกการพิมพ์เพื่อรายงานขนาดของวัตถุแบบสด โครงการนี้ประกอบด้วยบล็อก When started (เมื่อเริ่มต้น) ตามด้วยลูป Forever ที่ประกอบด้วยคำสั่ง 13 คำสั่ง คำสั่งสามคำสั่งแรกในลูป Forever คือ ล้างแถวทั้งหมดใน Brain ตั้งเคอร์เซอร์ไปที่แถว 1 คอลัมน์ 1 บน Brain และพิมพ์ขนาดวัตถุบน Brain และตั้งเคอร์เซอร์ไปที่แถวถัดไป ถัดไปคือบล็อก If ที่อ่านว่า If Distance7 found an Object? ภายในบล็อก If แรกนี้จะมีบล็อกที่สองซึ่งเชื่อมต่อกับคำสั่ง if ของ Else และคำสั่ง Else เมื่อรวมคำสั่ง If ภายในเหล่านี้เข้าด้วยกันจะอ่านได้ว่า ถ้าขนาดของวัตถุ Distance7 มีขนาดเล็ก ให้พิมพ์ Small ลงใน Brain มิฉะนั้น ถ้าขนาดของวัตถุ Distance7 มีขนาดปานกลาง ให้พิมพ์ Medium ลงใน Brain และมิฉะนั้น ให้พิมพ์ Large ลงใน Brain บล็อก If แรกตามด้วยคำสั่ง Else อ่านว่า else พิมพ์ว่าไม่พบวัตถุใน Brain สุดท้าย ภายนอกคำสั่ง If ทั้งสองจะมีบล็อก Wait ที่อ่านว่า Wait 0.25 วินาที

คุณลักษณะนี้ช่วยให้หุ่นยนต์ของคุณสามารถระบุวัตถุว่ามีขนาดเล็ก กลาง หรือใหญ่ ขึ้นอยู่กับการอ่านของเซ็นเซอร์

ตัวอย่างทางด้านซ้ายนี้ใช้บล็อก [If then else] และ [Print] เพื่อพิมพ์ขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุบนสมอง วางวัตถุต่างๆ ไว้ด้านหน้าเซ็นเซอร์ และดูค่าที่อ่านได้บนหน้าจอสมองเพื่อดูการระบุขนาดแบบเรียลไทม์

ในการกำหนดขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุ เซ็นเซอร์จะใช้ข้อมูลเกี่ยวกับปริมาณแสงที่สะท้อนกลับมาที่เซ็นเซอร์ ควรวางวัตถุให้ห่างจากเซ็นเซอร์ระหว่าง 100 มม. ถึง 300 มม. (ประมาณ 4-12 นิ้ว) เพื่อให้ได้ขนาดที่แม่นยำที่สุด


การใช้เซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) กับหุ่นยนต์แข่งขัน

เซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) จะให้ข้อได้เปรียบทางการแข่งขันที่เหนือกว่าสำหรับหุ่นยนต์แข่งขัน ความสามารถในการตรวจจับระยะห่างจากผนังปริมณฑลและการวัดความเร็วของหุ่นยนต์จะให้ข้อมูลจำนวนมากเมื่อออกแบบกิจวัตรอัตโนมัติ การตรวจจับวัตถุและการกำหนดขนาดสัมพัทธ์ของวัตถุจะให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการตรวจจับชิ้นส่วนของเกมและหรือเป้าหมาย

การสร้างหุ่นยนต์ Fling Hero ที่มีเซนเซอร์วัดระยะห่างติดมาด้วยซึ่งจะถูกเน้นและชี้ไปด้านหลังหุ่นยนต์

ตัวอย่างเช่น ในปี 2021 - 2022 VEX IQ Challenge, Pitching In สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์วัดระยะ (รุ่นที่ 2) ที่ด้านหลังของหุ่นยนต์เพื่อตรวจจับกำแพงเมื่อขับรถถอยหลัง

สิ่งนี้สามารถช่วยให้การเคลื่อนไหวเป็นแบบอัตโนมัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อดึงลูกบอลเข้าช่องไอดี ขับถอยหลัง จากนั้นหมุนเพื่อส่งบอลเข้าประตู

ไม่ว่าจะใช้เซ็นเซอร์วัดระยะ VEX IQ (รุ่นที่ 2) ในงานใดก็ตาม ไม่ต้องสงสัยเลยว่านี่จะเป็นส่วนเสริมที่น่ายินดีสำหรับทีม

ฟังก์ชั่นค่าของเซ็นเซอร์เปิดกว้างตามจินตนาการของผู้ใช้

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

Last Updated: