Tanım
Line Tracker , kızılötesi LED ve kızılötesi ışık sensöründen oluşan analog bir sensördür. Tek montaj deliğine sahiptir ve robot şasisinin altına monte edilmek üzere tasarlanmıştır. Hat İzleyici, bir robotun önceden işaretlenmiş bir yolu izlemesine olanak tanır. 3-Wire serisi sensörlerden biridir.
3 Kablolu Sensörler V5 Robot Beyni veya Cortex ile uyumludur. Sensör kabloları 3-Kablolu Uzatma Kablosukullanılarak uzatılabilir.
Hat Takip Cihazının V5 Brain ile işlevsel olabilmesi için sensör kablosunun V5 Brain 3 Kablolu Bağlantı Noktasına tam takılması gerekir.
Line Tracker Gelişmiş Sensör Kiti veya 3'lü paket halinde gelir ve buradan alınabilir.
| Hat Takipçisi | Sensör Kablosu Tamamen Yerleştirilmiş |
Hat Takipçisi Nasıl Çalışır?
Line Tracker, kızılötesi ışık LED'i ile bir yüzeyi aydınlatarak çalışır ve ardından kızılötesi ışık sensörü, yansıyan kızılötesi radyasyonu ölçer. Yansıyan radyasyonun yoğunluğuna bağlı olarak Line Tracker, sensörün altındaki yüzeyin ne kadar aydınlık veya karanlık olduğunu belirleyebilir.
Açık renkli yüzeyler kızılötesi ışığı koyu yüzeylere göre daha fazla yansıtacak ve sensöre daha parlak görünecektir. Bu, sensörün soluk bir yüzey üzerinde koyu bir çizgiyi veya koyu bir yüzey üzerinde soluk bir çizgiyi algılamasını sağlar.
Hat Takip Cihazı analog bir sensördür; bu, kızılötesi sensörün, yansıyan kızılötesi radyasyona bağlı olarak V5 Beynine 0v ila 5v voltaj arasında herhangi bir yerde bir değer döndüreceği anlamına gelir. V5 Beyin daha sonra bu değeri yansıtma yüzdesine dönüştürür. Bu tür bir ölçüm, bir çizgiyi başarılı bir şekilde takip etmek için yansıtma tonları arasında yeterli bir fark eşiği gerektirir.
Örneğin, Line Tracker, koyu gri VEX Yarışma Alanı Döşemeleri üzerine yerleştirilen siyah elektrik bandı şeridini takip etmeyecektir çünkü sensör, bir fark eşiği için birbirine çok yakın yansıma yüzdelerini döndürecektir. Ancak VEX Yarışma Alanı Döşemelerindeki beyaz elektrik bandı şeridi, değerlerde büyük bir fark ve robotun bandı takip etmesi için yeterli bir eşik sağlayacaktır.
Beynin robotu kontrol etmek amacıyla yansıma yüzdesinden elde edilen değeri kullanması için bir kullanıcı programı oluşturmak amacıyla Line Tracker'ın VEXcode V5veya VEXcode Pro V5 gibi bir programlama diliyle eşleştirilmesi gerekir.
Not: (Yansıtma) bloğu, Line Tracker değerinin V5 Kontrol Panelindeki değerden farklı bir versiyonunu döndürecektir.
Sensörlerin Yerleştirilmesi
Hat İzleyicilerin yerleştirilmesi sensörlerin işlevi açısından kritik öneme sahiptir. Line Tracker'ın aralığı ölçtüğü yüzeyin yaklaşık 0,02" ila 0,25" üzerindedir. Optimum hassasiyeti 3 mm'dir (yaklaşık ⅛") ve sensörün yüzeye mümkün olduğunca bu mesafeye yakın yerleştirilmesi gerekir.
0,25 inç üzerindeki bir robota Hat Takip Cihazı yerleştirmek (sensörü doğrudan 4 inçlik tekerlekler kullanarak aktarma organlarının altına bağlamak gibi), yansıtılan kızılötesi yoğunluğun düşük seviyesinden dolayı çok zayıf bir değer dizisi üretecektir.
Sensörün yerleştirildiği yüzeyin üzerindeki mesafeye ek olarak robotun dönme pivot noktasına olan mesafenin de dikkate alınması gerekir. Tipik olarak bu pivot noktası, dört tekerlekten çekişli robotlarda robotun merkezinde, iki tekerlekten çekişli robotlarda ise iki tekerleğin ortasındadır.
Çizgi İzleyici dönme noktasına ne kadar yakın yerleştirilirse, robotun sensörün yerini değiştirmek için o kadar fazla dönmesi gerekir. Bununla birlikte, Line Tracker'ları pivot noktasından çok uzağa yerleştirmek mümkündür; burada sensörün yerini değiştirmek için yalnızca hafif bir pivot yeterli olacaktır.
Hat izleyicinin tepki süresi 50Hz'dir. Robotun hareket hızının çok yüksek olması ve robotun dönme noktasına olan sensör mesafesinin büyük olması durumunda, Hat Takip Cihazının tepki süresi sensörün bir hattı takip etmesine yetecek kadar büyük olmayabilir.
Şunu da belirtmek gerekir ki Line Tracker'ın algılayabileceği minimum çizgi genişliği 0,25 inçtir.
Hat Takipçisinin Genel Kullanımları:
Hat Takip Cihazları tek bir ünite, bir çift Hat Takip Cihazı veya bir hattı takip etmek için üç Hat Takip Cihazı seti olarak kullanılabilir.
Tek Birim: Tek Hat Takip Cihazı genellikle hattı algılayana kadar bir hatta dönecek şekilde programlanır. Daha sonra robot hafifçe öne doğru hareket ederek çizgiden uzaklaşır ve ardından çizgiye doğru geri döner.
Bu, hat boyunca çok yavaş, sarsıntılı bir hareket yaratır. Ancak kullanımı en kolay programlama mantığıdır çünkü yalnızca tek bir geri besleme kontrol koşulunu kontrol etmektedir: hat algılandı mı, algılanmadı mı?
Çift Hat Takip Cihazı: adet Hat Takip Cihazı, aralarındaki mesafe takip ettikleri hattın genişliğinden biraz daha geniş olacak şekilde monte edilebilir. Robot, hattın her iki tarafına bir sensörle yerleştirilir. Çizgi İzleyicilerden herhangi biri çizgiyi algıladığında, kullanıcı programı robotun iki sensör arasındaki çizgiyi tekrar döndürecek şekilde dönmesini sağlar.
Bu kurulum robot için daha yumuşak bir hareket sağlar. Ancak bu kurulumun çalışabilmesi için daha gelişmiş programlamaya ihtiyacı vardır.
| Üç Hat Takip Cihazı seti ile hat tespiti |
Üçlü Set: Orta İzleyicinin hattı algılayabilmesi için üç Hat İzleyiciden oluşan bir seri monte edilebilir ve iki yan İzleyici, hattın her iki tarafına biraz kaydırılmış olarak monte edilir. Bu kurulumda, merkez sensör çizgiyi algılamadığında ve yan sensörlerden biri çizgiyi algıladığında robot dönecek ve çizgiyi tekrar merkez sensörün altına getirecektir.
Üç Hat Takip Cihazı setinin bir çift sensöre göre ana avantajı şudur: Eğer üç Hat Takip Cihazının tümü bir hat tespit etmiyorsa, robot duracak şekilde programlanabilir. Robot durduğunda çizgiyi tekrar bulmaya çalışarak ileri geri taramaya başlayabilir. Bu kurulum, üç geri besleme kontrol döngüsü ve birkaç farklı koşul gerektirir; bu da onu üç seçenek arasında en karmaşık mantık haline getirir.
Diğer Kullanımlar
Her üç Hat Takipçisi kurulumu da bir hat tespit edene kadar düz bir şekilde ilerlemek ve ardından durmak için kullanılabilir.
Çizgi Takip Cihazı çifti ve üçlü set, bir çizgiyi takip edecek ve çapraz çizgiyi tespit edecek şekilde programlanabilir. Ana hat yolu boyunca çapraz çizgiler kullanılarak robotun davranışı değiştirilebilir. Örneğin, seyahat yüzeyi bir çizgi ızgarasıyla işaretlenmişse, robot bir çizgiyi takip edecek, üç çizgi ızgarasını algılayacak ve ardından dördüncü çizgide sağa dönerek o çizgiyi takip edecek şekilde programlanabilir.
Yarışma Robotunda Çizgi İzleyicilerin Kullanımları:
VEX Robotik Yarışması'nın oyun alanına her yıl farklı bir set beyaz elektrik bandı döşeniyor. Bunlar genellikle sahadaki farklı bölgeleri işaretler. Otonom dönemde hatlar Hat Takipçisi tarafından da kullanılabiliyor. Alan çizgilerinin bazı kullanım türleri şunlardır:
Puanlama: Bir robotun Çizgi İzleyicileri, sahadaki gol çizgilerini kullanarak gol bölgelerini tespit edebilir ve daha sonra bu çizgilere hizalanarak oyun nesnelerini bölgeye atabilir, örneğin 2015-2016 oyunu Nothing But Net'teki gol çizgileri gibi.
Oyun Taşlarının Yerleştirilmesi: Oyun taşları çoğu zaman bir saha çizgisi boyunca bulunur. Çizgi İzleyiciler, bir oyun taşını bulmak, almak ve ardından puan kazanmak için bir çizgiyi takip etmek amacıyla kullanılabilir. Bunun bir örneği 2016-2017 Starstruck oyununda yakın bölge ile uzak bölgeyi ayıran çizgiye yerleştirilen büyük kumaş küplerdi.
Hizalama: Çizgi İzleyiciler, bir robotu bir görev gerçekleştirmek veya alandaki konumunu yeniden kalibre etmek için bir alan çizgisi boyunca hizalamak için kullanılabilir. 2018-2019 Turning Point oyununda, genişleme bölgesi çizgileri, robotu hizalamak için kullanılabilirdi, böylece Caps yüksek skorlu olabilirdi.
Navigasyon: Daha önce de belirtildiği gibi, Hat İzleyiciler bir hattı takip etmek veya bir hat algılandığında robotu durdurmak için kullanılabilir. Bunun bir örneği 2019-2020 oyunu olan Tower Takeover'da görülebilirdi, Hat Takipçilerinin Otonom Hat'ı aşan bir robotu durdurması ve İttifak'ın Otonom Bonusunu kaybetmesi mümkün olabilirdi.
Nesne Algılama: Bir Hat İzleyici, bir pençe, bir konveyör sistemi veya bir kızak sistemi içindeki iki yapısal metal parçası arasına monte edilebilir. Oyun taşı Çizgi Takipçisi üzerinde kaydığında sensör nesneyi tespit edebilir.
Birçok oyunda, Çizgi İzleyicilerin yakalayabildiği sahada engeller bulunur, bu nedenle robotu tasarlarken bunu hesaba katmak önemlidir. Örneğin, Hat Takip Cihazlarını doğrudan bir dizi tekerleğin arasına yerleştirmek, bunların çoğu engeli aşmalarına yardımcı olabilir.