Sử dụng cảm biến khoảng cách với VEX V5

Cảm biến khoảng cách là một trong những cảm biến V5 mạnh mẽ được thiết kế để tích hợp hoàn toàn với nền tảng robot V5. Cảm biến này sử dụng xung ánh sáng laser an toàn trong lớp học để đo khoảng cách từ mặt trước của cảm biến đến vật thể.

Góc nhìn nghiêng của Cảm biến khoảng cách V5.


Sự miêu tả

Cảm biến khoảng cách cũng có thể được sử dụng để phát hiện vật thể và xác định kích thước tương đối của vật thể đó. Kích thước gần đúng của một đối tượng được báo cáo là nhỏ, trung bình hoặc lớn.

Cảm biến có thể được sử dụng để tính toán tốc độ tiếp cận của robot. Tốc độ tiếp cận đo tốc độ của robot/cảm biến khi nó di chuyển về phía vật thể.

Cảm biến khoảng cách V5 được hiển thị với các tab ở hai bên và các lỗ có rãnh trên các tab được đánh dấu và dán nhãn.

Vỏ của cảm biến này có hai mấu gắn với các lỗ có rãnh để mang lại sự linh hoạt khi gắn cảm biến vào robot.

Cảm biến khoảng cách V5 được hiển thị với cửa sổ để tia laser được đánh dấu và dán nhãn.

Trên mặt cảm biến có một cửa sổ nhỏ nơi chùm tia laser được phát ra và sau đó được nhận để đo khoảng cách.

Cảm biến khoảng cách V5 được lồng vào nhau và gắn vào bộ phận Kênh C V5 bằng hai vít và hai bộ phận cách điện 1/4 inch.

Chiều rộng của Cảm biến khoảng cách cho phép nó được lồng vào một đoạn Kênh C.

Lưu ý: cần sử dụng chốt cách điện 1/4 inch (275 - 1013) hoặc miếng đệm nhựa 8 mm (276-2019) cho phụ kiện này để tạo khoảng trống cho Cổng thông minh V5.

Cảm biến khoảng cách V5 được hiển thị kết nối với V5 Brain bằng Cáp thông minh.

Để Cảm biến khoảng cách hoạt động với Bộ não robot V5, Cổng thông minh V5 của cảm biến và Cổng thông minh của Bộ não robot V5 cần được kết nối với Cáp thông minh V5. Cảm biến khoảng cách sẽ hoạt động với bất kỳ cổng nào trong số 21 cổng thông minh trên Bộ não robot V5. Khi kết nối Cáp thông minh V5 với các cổng, hãy đảm bảo đầu nối của cáp được cắm hoàn toàn vào cổng và mấu khóa của đầu nối được cắm hoàn toàn.


Cảm biến khoảng cách hoạt động như thế nào

Cảm biến khoảng cách sẽ phát ra xung ánh sáng laser an toàn cho lớp học và đo thời gian xung sáng đó phản xạ lại. Điều này cho phép tính toán khoảng cách.

Laser Loại 1 của cảm biến tương tự như tia laser được sử dụng trên điện thoại di động hiện đại để phát hiện đầu. Tia laser cho phép cảm biến có trường nhìn rất hẹp, do đó khả năng phát hiện luôn ở ngay phía trước cảm biến.

Phạm vi đo của Cảm biến khoảng cách là 20 milimét (mm) đến 2.000 milimét (mm) (0,79 inch đến 78,74 inch). Dưới 200 milimét (mm), độ chính xác xấp xỉ +/-15 milimét (mm); trên 200 mm (mm) độ chính xác là khoảng 5%.

Cảm biến khoảng cách cần được ghép nối với ngôn ngữ lập trình như VEXcode V5 hoặc VEXcode Pro V5 để tạo chương trình người dùng cho V5 Robot Brain nhằm sử dụng các thông số đọc được từ cảm biến để điều khiển hành vi của robot.

V5 Brain kết hợp với chương trình người dùng có thể được sử dụng để chuyển đổi số đo của Cảm biến khoảng cách thành:

  • Khoảng cách đến một vật được đo bằng milimét hoặc inch.
  • Vận tốc của vật tính bằng mét trên giây.
  • Kích thước đối tượng là nhỏ, trung bình hoặc lớn.
  • Đối tượng được tìm thấy.

Biểu tượng ứng dụng VEXcode V5.


Thiết lập cảm biến khoảng cách

Cảm biến khoảng cách V5 được hiển thị đặt ở phía trước cánh tay robot V5. Một quả bóng màu đỏ nằm trước cảm biến để chỉ ra rằng cảm biến có thể được sử dụng để phát hiện vật thể.

Vị trí: Vị trí của Cảm biến khoảng cách rất quan trọng đối với kết quả đọc chính xác của nó. Đảm bảo không có cấu trúc nào trên robot ở phía trước cửa sổ laser nhỏ trên mặt cảm biến. Cần phải có một đường đi rõ ràng phía trước cảm biến giữa bất kỳ vật thể nào được đo và cảm biến.

  • Đọc các giá trị cảm biến khoảng cách: Sẽ rất hữu ích khi sử dụng màn hình Thông tin thiết bị trên Bộ não robot V5 để xem các giá trị mà Cảm biến khoảng cách đang trả về. Điều này có thể được thực hiện với cảm biến được kết nối với Bộ não bằng cách:

    Màn hình Brain được hiển thị trong menu Trang chủ với tùy chọn Thiết bị được tô sáng.

    Tháo Bộ bảo vệ màn hình từ tính V5 Brain, bật Brain và chạm vào biểu tượng Thiết bị.

    Màn hình Brain được hiển thị trong menu Thông tin thiết bị có danh sách tất cả các Cổng thông minh của Brain và các thiết bị được kết nối. Biểu tượng Cảm biến khoảng cách trong menu Thông tin thiết bị được tô sáng để cho biết các mục có thể được chọn để mở menu thông tin của chúng.

    Chạm vào biểu tượng Cảm biến khoảng cách trên màn hình Thông tin thiết bị.

    Màn hình não được hiển thị trong menu Cảm biến khoảng cách liệt kê dữ liệu của cảm biến. Menu báo cáo dữ liệu về kích thước, vận tốc và khoảng cách của vật thể. Menu cũng có sơ đồ trực quan hóa khoảng cách và cách nó thay đổi theo thời gian. Trong ảnh chụp màn hình này, kích thước của vật thể rất lớn, vận tốc của nó là 0 mét/giây và khoảng cách là 1904 mm.

    Đặt một vật thể phía trước Cảm biến khoảng cách hoặc hướng cảm biến vào tường và quan sát số đo của nó. Phạm vi và đơn vị được hiển thị, mm hoặc inch, có thể được thay đổi bằng cách chạm vào màn hình.

    Lưu ý: Đảm bảo V5 Robot Brain có phiên bản phần mềm mới nhất .


Thêm cảm biến khoảng cách như một thiết bị trong VEXcode V5

Bất cứ khi nào cảm biến được sử dụng với ngôn ngữ lập trình, nó cần phải được cấu hình trong ngôn ngữ đó. Với VEXcode V5VEXcode Pro V5, điều này có thể thực hiện được bằng cách sử dụng tính năng 'Thêm thiết bị'. Để cung cấp ví dụ về điều này, các bước sau sẽ thêm Cảm biến khoảng cách làm thiết bị trong VEXcode V5.

Thanh công cụ VEXcode V5 với biểu tượng Thiết bị được tô sáng giữa các biểu tượng Trình xem mã và Bảng điều khiển in.

Chọn biểu tượng Thiết bị.

Menu Thiết bị VEXcode V5 với nút Thêm thiết bị được tô sáng.

Chọn 'Thêm thiết bị.'

Menu Thiết bị VEXcode V5 sau khi nút Thêm thiết bị được chọn. Tùy chọn Khoảng cách được tô sáng.

Chọn 'KHOẢNG CÁCH.'

Menu Thiết bị VEXcode V5 với menu Cổng thông minh được hiển thị. Cổng thông minh đầu tiên được đánh dấu.

Chọn Cổng thông minh mà Cảm biến khoảng cách được cắm vào Bộ não Robot V5.

Menu Thiết bị VEXcode V5 sau khi thiết lập tùy chọn Cổng thông minh của Cảm biến khoảng cách mới thành 1. Phía trên, tên thiết bị được tô sáng để cho biết rằng thiết bị có thể thay đổi được. Bên dưới, nút Xong được tô sáng.

Khi cổng được chọn, hãy chọn 'XONG.'

Lưu ý: Có một tùy chọn để thay đổi tên của Cảm biến khoảng cách trong cửa sổ văn bản từ Distance1 sang một tên khác.

VEXcode V5 với các khối Toolbox được hiển thị. Danh mục khối cảm biến khoảng cách hiện đã có sẵn.

Khi cảm biến khoảng cách đã được thêm vào chương trình người dùng của bạn, một bộ lệnh cảm biến mới sẽ có sẵn.


Những cách sử dụng phổ biến của cảm biến khoảng cách

Thanh công cụ VEXcode V5 với menu Tệp mở và tùy chọn Mở ví dụ được tô sáng. Mở ví dụ là tùy chọn thứ năm trong menu, bên dưới Dự án khối mới, Dự án văn bản mới, Mở và Mở gần đây.Hình thu nhỏ cho dự án ví dụ về Cảm biến khoảng cách.

Cảm biến khoảng cách có thể tạo ra một số phép đo có thể được sử dụng để thay đổi hành vi của robot.

Những tính năng này có thể được sử dụng với một trong hai:

  • Tùy chọn 'Thông tin thiết bị' trên Robot Brain V5.
  • Sử dụng dự án mẫu 'Cảm biến khoảng cách' được tìm thấy trong tùy chọn 'Mở ví dụ' trong menu Tệp của VEXcode V5.
  • Viết chương trình người dùng tùy chỉnh với một trong các chương trình VEXcode.


Những tính năng này bao gồm:

  •  
    • Khoảng cách tới một vật được đo bằng milimét hoặc inch. Điều này cung cấp phép đo giữa mặt trước của cảm biến khoảng cách và một vật thể hoặc rào chắn/tường. Một thử thách thú vị trong lớp học là sử dụng cảm biến khoảng cách để đo khoảng cách giữa robot của bạn và bức tường. Sau đó đo khoảng cách bằng một phương pháp khác như thước dây và so sánh hai số đo.
    • Vận tốc của vật tính bằng mét trên giây. Điều này cung cấp phép đo vận tốc tính bằng mét trên giây đối với một vật thể đang tiếp cận rô-bốt của bạn hoặc rô-bốt của bạn đang tiếp cận một vật thể. Một thử thách thú vị trong lớp học là viết một chương trình người dùng tùy chỉnh để đo tốc độ tối đa của robot khi bạn lái nó về phía bức tường.
      • Lưu ý rằng các vật thể di chuyển về phía cảm biến (cho dù đó là cảm biến của bạn đang di chuyển về phía vật thể đứng yên hay ngược lại) sẽ báo cáo vận tốc dương, trong khi các vật thể di chuyển ra khỏi cảm biến (một lần nữa cho dù đó là cảm biến của bạn di chuyển ra khỏi vật thể đứng yên hay ngược lại). ngược lại) sẽ báo số âm. Điều quan trọng là phải hiểu rằng cảm biến có thể thực hiện điều này vì nó chỉ đơn giản lấy tốc độ thay đổi khoảng cách mà cảm biến nhìn thấy theo thời gian, mà theo thuật ngữ thông thường là mét/giây hoặc vận tốc.

Màn hình não được hiển thị trong menu Cảm biến khoảng cách liệt kê dữ liệu của cảm biến. Sơ đồ menu hiển thị khoảng cách đến vật thể được phát hiện và một mũi tên cho biết khoảng cách đang thu hẹp lại. Giá trị vận tốc là 0,21 mét/giây, cũng cho biết khoảng cách đang thu hẹp lại.Màn hình não được hiển thị trong menu Cảm biến khoảng cách liệt kê dữ liệu của cảm biến. Sơ đồ menu hiển thị khoảng cách đến vật thể được phát hiện và một mũi tên cho biết khoảng cách đang tăng lên. Giá trị vận tốc là âm 0,29 mét/giây, cũng cho thấy khoảng cách đang tăng lên.

Hai hình ảnh sau đây hiển thị trang Thông tin thiết bị khi Cảm biến khoảng cách được chọn. Hình ảnh đầu tiên là ví dụ về một vật thể đang di chuyển về phía cảm biến, trong khi hình ảnh thứ hai là một vật thể đang di chuyển ra xa. Lưu ý các quy ước dấu của vận tốc trong mỗi trường hợp.

  •  
    • Kích thước đối tượng là nhỏ, trung bình hoặc lớn. Tính năng này cho phép rô-bốt của bạn xác định một vật thể là nhỏ, vừa hoặc lớn tùy thuộc vào số liệu đọc của cảm biến. Một thử thách thú vị trong lớp học là sử dụng màn hình Thông tin thiết bị của V5 Robot Brain và đặt các vật thể khác nhau ở khoảng cách đã đặt, chẳng hạn như một mét, để xem liệu cảm biến có phát hiện được vật thể đó là nhỏ, vừa hay lớn hay không.
      Lưu ý: Kích thước vật thể chỉ là ước tính và có thể bị ảnh hưởng bởi độ phản xạ của vật thể.

Cảm biến khoảng cách V5 được gắn vào cánh tay robot V5. Một khối xốp đã được đặt ở phía trước cảm biến.

Tìm thấy một đối tượng. Tính năng này cho phép robot của bạn phát hiện một vật thể khi nó nằm trong phạm vi của cảm biến khoảng cách. Một thử thách thú vị trong lớp học là đặt các vật thể có độ phản xạ khác nhau trước cảm biến, chẳng hạn như một khối cao su xốp màu đen hoặc một quả bóng nhôm sáng bóng, để xem liệu bề mặt của vật thể có ảnh hưởng gì đến khả năng phát hiện của nó hay không.


Công dụng của cảm biến khoảng cách trên robot thi đấu:

Cảm biến khoảng cách sẽ mang lại lợi thế cạnh tranh vượt trội cho robot thi đấu. Khả năng phát hiện khoảng cách đến tường chu vi và có thể đo vận tốc của robot sẽ cung cấp rất nhiều thông tin khi thiết kế các quy trình tự động.

Việc phát hiện đối tượng và xác định kích thước tương đối của đối tượng sẽ cung cấp thông tin hữu ích trong việc phát hiện các phần và/hoặc mục tiêu của trò chơi.

Cảm biến khoảng cách V5 được gắn vào cánh tay robot V5. Một quả bóng màu đỏ được hiển thị trước cảm biến để chỉ ra rằng Cảm biến khoảng cách có thể được sử dụng để phát hiện vật thể trong trò chơi trong một cuộc thi.

Ví dụ: trong Trò chơi cạnh tranh người máy VEX 2020 - 2021, Change Up, một cảm biến khoảng cách có thể được đặt ở góc cạnh để quét sàn phía trước cửa hút của robot của bạn. Ngay sau khi phát hiện một trong những quả bóng được sử dụng trong trò chơi, robot có thể tự động bật hệ thống hút bóng và nhặt bóng.

Bất kể cảm biến khoảng cách VEX được sử dụng cho mục đích gì thì chắc chắn đây sẽ là sự bổ sung đáng hoan nghênh cho các nhóm. Chức năng của các giá trị của cảm biến được mở cho trí tưởng tượng của người dùng.

Cảm biến khoảng cách có sẵn trên trang web VEX.

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

Last Updated: