Використання датчика обертання з VEX V5 – Бібліотека VEX

опис

Rotation Sensor є одним із потужних датчиків V5, розроблених для повної інтеграції з робототехнічною платформою V5.

Вид датчика обертання V5 під кутом.

опис

Датчик обертання здатний вимірювати такі значення:

Поворотне положення
Загальна кількість обертів
Швидкість обертання

Позиція обертання вимірюється від 0° до 360° з точністю 0,088. Кут визначається абсолютно і не втрачається, коли робот вимикається.

Обертання — це кількість обертів вперед або назад, яку за потреби можна скинути до нуля. Значення обертання не зберігається, коли робот вимкнено.

Швидкість вала вимірюється датчиком у градусах за секунду.

Вид датчика обертання V5 під кутом з показаними та позначеними його функціями. Його отвір для обертового вала 1/4 та отвір для кріплення гвинта №8-32 позначені, а збоку позначені дві металеві вставки для вала.

Датчик обертання сумісний як з валами 1/8", так і з 1/4" VEX.

У корпусі цього датчика є отвір для вала, розмір якого відповідає 1/4” VEX Shaft. Цей отвір вала може обертатися в корпусі датчика.

Корпус датчика також має монтажний отвір для гвинта, який повністю проходить через корпус і вміщує #8-32 для кріплення датчика.

Примітка: Датчик обертання постачається з двома металевими вставками для валів, які можна вставити в отвір вала ¼” для розміщення валів VEX ⅛”.

Датчик обертання V5 вбудований у елемент C-каналу V5.

Ширина датчика обертання дозволяє вставити його в частину C-каналу.

Датчик обертання V5 показано підключеним до V5 Brain за допомогою смарт-кабелю.

Щоб датчик обертання працював із V5 Robot Brain, розумний порт V5 датчика та розумний порт V5 Robot Brain мають бути з’єднані розумним кабелем V5. Датчик обертання працюватиме з будь-яким із 21 розумного порту на V5 Robot Brain. Підключаючи розумний кабель V5 до портів, переконайтеся, що роз’єм кабелю повністю вставлено в порт, а фіксатор роз’єму повністю зафіксовано.

Як працює датчик обертання

Положення втулки обертового валу датчика обертання змінюється на електричні сигнали (за допомогою датчика Холла). Внутрішня електроніка датчика перетворює ці сигнали на вихідні сигнали, які надходять на вхід V5 Brain.

Як згадувалося раніше, датчик обертання запам’ятає своє положення обертання від 0 до 360 градусів, навіть якщо живлення відключено. Тож у цьому відношенні він працює подібно до 3-провідного потенціометра. Однак, на відміну від потенціометра, він також може безперервно обертатися та вимірювати багато обертів валу, як 3-провідний оптичний кодер валу.

Датчик обертання поєднує в собі найкращі характеристики 3-провідних датчиків в оновленому корпусі, який легко монтується за допомогою металевої конструкції та використовує розумні порти V5 Brain.

Датчик обертання потрібно поєднати з такою мовою програмування, як VEXcode V5 або VEXcode Pro V5 щоб створити програму користувача для мозку робота V5, яка використовуватиме показання датчика для керування поведінкою робота.

V5 Brain у поєднанні з програмою користувача можна використовувати з датчиком обертання для:

Встановіть положення датчика обертання на певний градус, наприклад 0 градусів.
Виміряйте кут у градусах, на який вал повернувся від 0 до 360.
Вимірюйте положення за допомогою обертів вала або загальних градусів повороту вала.
Вимірюйте швидкість вала в градусах за секунду (dps) або обертах за хвилину (rpm).

Піктограма програми VEXcode.

Налаштування датчика обертання

Датчик обертання показано вкладеним у C-подібний канал з валом, що проходить через нього. Вал також прикріплений до колеса, яке контролюється датчиком обертання. Зображено смарт-кабель, що йде від датчика обертання та має підключатися до смарт-порту на V5 Brain.

Розміщення: Щоб датчик обертання працював, його необхідно вставити в отвір для вала. Обов’язково надійно прикріпіть датчик за допомогою гвинта №8-32 через монтажний отвір.

Необхідно бути особливо уважним, щоб переконатися, що вал вирівняно з конструктивними отворами, підшипниками та отвором вала датчика, щоб не було заїдань, які перешкоджатимуть обертанню вала.

Зчитування значень датчика обертання: Корисно використовувати екран інформації про пристрій (панель) на V5 Robot Brain, щоб побачити інформацію, яку повертає датчик обертання. Це можна зробити за допомогою датчика, підключеного до мозку, виконавши такі дії:

Екран Brain відображається в головному меню з виділеною опцією «Пристрої».

Зніміть магнітний захисний екран V5 Brain, увімкніть Brain і торкніться значка «Пристрої».

Екран Brain відображається в меню «Інформація про пристрій», яке містить список усіх смарт-портів Brain та підключених пристроїв. Піктограма датчика обертання в меню «Інформація про пристрій» виділена, щоб показати, що елементи можна вибрати для відкриття відповідних інформаційних меню.

Виберіть піктограму датчика обертання на екрані інформації про пристрій.

Інформація про пристрій для датчика обертання відображатиме кут повороту валу, кількість обертів, які він повернув, і швидкість (швидкість) валу. Вибір частини екрана з «Установити нуль» призведе до скидання значень до нуля.

Примітка: переконайтеся, що V5 Robot Brain має останню версію мікропрограми.

Додавання датчика обертання як пристрою у VEXcode V5

Щоразу, коли датчик використовується з мовою програмування, його потрібно налаштувати в межах цієї мови. З VEXcode V5 і VEXcode Pro V5це досягається за допомогою функції «Додати пристрій». Щоб надати приклад цього, у наступних кроках буде додано датчик обертання як пристрій у VEXcode V5.

Панель інструментів VEXcode V5 з виділеною піктограмою пристроїв між піктограмами засобу перегляду коду та консолі друку.

Виберіть піктограму «Пристрої».

Меню «Пристрої VEXcode V5» з виділеною кнопкою «Додати пристрій».

Виберіть «Додати пристрій».

Меню «Пристрої VEXcode V5» після вибору кнопки «Додати пристрій». Опція «Поворот» виділена.

Виберіть «РОТАЦІЯ».

Меню пристроїв VEXcode V5 з показаним меню Smart Port. Перший смарт-порт виділено.

Виберіть розумний порт, до якого підключено датчик обертання на роботі V5 Robot Brain.

Меню пристроїв VEXcode V5 після вибору Smart Port та з відображеними опціями датчика обертання. Ці опції можна використовувати для перейменування датчика та зміни напрямку виявленого обертання. Кнопка «Готово» у правому нижньому куті виділена.

Вибравши порт, виберіть «ГОТОВО».

Примітка: Існує можливість змінити назву датчика обертання в текстовому вікні з Rotation1 на іншу назву та можливість змінити напрямок, у якому датчик вимірює обертання.

VEXcode V5 з показаним блоковим Toolbox. Категорія блоків «Датчики обертання» тепер доступна.

Щойно датчик обертання буде додано до вашої програми користувача, стане доступним новий набір команд датчика.

Примітка: існує різниця між налаштуванням 0 на інформаційній панелі та налаштуванням 0 у коді. Під час використання приладової панелі нульове положення зберігається всередині датчика обертання та зберігається при втраті живлення. Коли в коді встановлено 0, він не підтримуватиметься, коли V5 Brain вимкнено.

Для отримання додаткової інформації про команди з категорії «Сенсори», що стосуються датчика обертання, перегляньте довідкову інформацію (Blocks project або Python project).

Загальне використання датчика обертання

Панель інструментів VEXcode V5 з відкритим меню «Файл» та виділеним пунктом «Відкрити приклади». «Відкрити приклади» – це п’ятий пункт у меню, нижче «Новий проект блоків», «Новий текстовий проект», «Відкрити» та «Відкрити нещодавні». Поруч зі знімком екрана показано мініатюру прикладу проекту «Датчики обертання».

Датчик обертання може виконувати вимірювання, які можна використовувати для зміни поведінки робота.

Ці функції можна використовувати з:

Параметр «Інформація про пристрій» на V5 Robot Brain.
Використовуючи приклад проекту «Rotation Sensing», знайдений у опції «Відкрити приклади» в меню «Файл» VEXcode V5.
Написання спеціальної програми користувача за допомогою однієї з програм VEXcode.

Як згадувалося раніше, датчик обертання може вимірювати кут валу, положення валу та швидкість обертання валу. V5 Smart Motors також має чудові внутрішні кодери, які можуть вимірювати деякі з цих самих значень.

Тим не менш, є багато застосувань, у яких датчик обертання може надавати додаткові цінні показання. Крім того, величезною перевагою може бути здатність датчика обертання надавати абсолютне значення (значення, яке не зміниться після вимкнення мозку робота).

Деякі приклади:

Контрольна позиція: Вал для шестерні 84T (крок 32, V5 Clawbot build), який знаходиться на руці V5 Clawbot, можна замінити на довший вал , щоб датчик обертання можна було вставити на вал і встановити на вежа Clawbot (кроки 35,36). Це дозволить V5 Brain завжди знати кут нахилу руки Clawbot.
Примітка: нижній фіксатор шестигранної гайки на кроці 23 потрібно буде замінити на плоский підшипник , щоб розмістити отвір для кріплення датчика обертання.

Коли датчик встановлено, учням можна запропонувати використовувати зворотний зв’язок від датчика, щоб рухати, зупиняти та утримувати руку V5 Clawbot на 3 різних висотах, коли натискаються кнопки на контролері V5.
Зчитування вхідного/вихідного відношення: Ще одне чудове використання датчика обертання в класі – це дослідження зірочки та передавальних відношень. Датчик обертання може бути розміщений на вихідному валу «веденої» сторони зірочки/передаточного числа. Коефіцієнт передачі потужності 1:1 можна використовувати для запису очікуваного вихідного показання для датчика обертання, коли інтелектуальний двигун V5 встановлено на певну потужність/швидкість для «ведучої» сторони вхідного вала. Потім можна зібрати різні коефіцієнти та порівняти очікуваний вихід для співвідношення з показаннями для фактичного випуску.

Використання датчика обертання на роботі для змагань

Датчик обертання забезпечить чудову конкурентну перевагу для змагальних роботів. Можливість вимірювати кут, положення та швидкість вала надасть багато інформації для керування поведінкою робота, наприклад:

Швидкість маховика: у деяких вдосконалених конструкціях маховика використовується храпова система для приводу маховика, який кидає ігрову фігуру з м’ячем. Це робиться для того, щоб, поки потужність не подається на маховик розумним двигуном V5, маховик міг вільно обертатися, а не втрачати енергію через опір двигуна. У цьому типі конструкції датчик обертання, який використовується на валу маховика, може забезпечити хороший метод вимірювання та контролю його швидкості.
Ізольоване колесо/датчик обертання: може бути випадок (штовхання ігрових фігур або інші фактори), коли робот може зіткнутися зі ковзанням ведучого колеса. Щойно колеса, які приводяться в рух розумним двигуном V5, починають пробуксовувати, значення з датчиків двигуна більше не дійсні. У цьому випадку до шасі робота можна додати ізольоване всенаправлене колесо з датчиком обертання на його валу, щоб точно вимірювати рух робота. Бажано, щоб ця «пружина» колеса була навантажена за допомогою гумових стрічок або латексної трубки. Така конструкція дозволить вимірювальному колесу підтримувати належний контакт із поверхнею поля, не піднімаючи ведучі колеса від підлоги.
Приклад гри: у грі VEX Robotics Competition 2020–2021, Change Up, датчик обертання можна було розмістити на стрижні руки робота, і його можна було запрограмувати рухатися на точну висоту верхньої частини воріт, щоб забити. м'ячі.

Незалежно від того, для якої програми використовується датчик обертання VEX, безсумнівно, він стане бажаним доповненням для команд. Функція значень датчика відкрита для уяви користувача.

Датчик обертання доступний на веб-сайті VEX.