Cảm biến quang học là một trong những cảm biến V5 mạnh mẽ được thiết kế để tích hợp hoàn toàn với nền tảng robot V5.
Mô tả về cảm biến
Cảm biến quang học là sự kết hợp của các cảm biến sau:
- Cảm biến ánh sáng xung quanh
- Cảm biến màu
- Cảm biến tiệm cận
Thông tin màu sắc có sẵn dưới dạng RGB (Đỏ, Xanh lục, Xanh lam), màu sắc và độ bão hòa hoặc thang độ xám. Tính năng phát hiện màu hoạt động tốt nhất khi vật thể ở gần hơn 100 mm (mm).
Cảm biến tiệm cận đo năng lượng hồng ngoại (hồng ngoại) phản xạ từ đèn LED hồng ngoại tích hợp. Như vậy, các giá trị sẽ thay đổi theo ánh sáng xung quanh và độ phản xạ của vật thể.
Cảm biến quang học có đèn LED màu trắng để hỗ trợ phát hiện màu sắc trong điều kiện ánh sáng yếu.
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.
Trên mặt cảm biến có một cửa sổ nhỏ nơi đặt các cảm biến quang học.
Chiều rộng của Cảm biến quang học cho phép nó được lồng vào một phần của Kênh C.
Lưu ý: cần sử dụng Chốt chặn 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.
Để Cảm biến quang 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 quang học 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 quang học hoạt động như thế nào
Cảm biến quang học tiếp nhận năng lượng ánh sáng và chuyển đổi năng lượng thành tín hiệu điện. Thiết bị điện tử bên trong của cảm biến (một máy trạng thái phần cứng) chuyển đổi các tín hiệu này thành tín hiệu đầu ra để V5 Brain nhận làm đầu vào.
Như đã nói ở trên:
- Khả năng phát hiện màu sắc của cảm biến hoạt động tốt nhất khi vật thể ở gần hơn 100 mm (mm) hoặc khoảng 3,9 inch.
- Cảm biến tiệm cận đo cường độ ánh sáng lR phản xạ. Điều này sẽ làm cho các giá trị thay đổi theo ánh sáng xung quanh và độ phản xạ của vật thể.
Cảm biến quang học 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 dữ liệu đọc được từ cảm biến để điều khiển hành vi của robot.
V5 Brain phối hợp với chương trình người dùng có thể được sử dụng với Cảm biến quang học để:
- Bật hoặc tắt đèn LED trắng của cảm biến.
- Đặt phần trăm công suất của đèn LED trắng.
- Phát hiện một đối tượng.
- Phát hiện một màu sắc.
- Đo phần trăm độ sáng của ánh sáng xung quanh.
- Đo màu sắc của một màu theo độ.
Thiết lập cảm biến quang học
Vị trí.
Vị trí của Cảm biến quang học là rất quan trọng để có được kết quả đọc chính xác. Đảm bảo không có cấu trúc nào trên robot ở phía trước cửa sổ cảm biến quang học 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 giá trị cảm biến quang.
Sẽ rất hữu ích khi sử dụng màn hình Thông tin thiết bị trên V5 Robot Brain để xem thông tin mà Cảm biến quang học đang phản hồi. Điều này có thể được thực hiện với cảm biến được kết nối với Brain bằng các bước sau:
Tháo Bộ bảo vệ màn hình từ tính V5 Brain, bật Brain và chạm vào biểu tượng Thiết bị.
Chạm vào biểu tượng Cảm biến quang học trên màn hình Thông tin thiết bị.
Chế độ màu. Đặt một vật thể phía trước Cảm biến quang học. Màn hình sẽ hiển thị độ sáng mà cảm biến đang phát hiện, độ gần của vật thể và số màu sắc của vật thể. Chạm vào phần độ sáng LED của màn hình sẽ thay đổi độ sáng của đèn LED.
Lưu ý: Đảm bảo V5 Robot Brain có phiên bản phần mềm cơ sở mới nhất.
Thêm cảm biến quang học làm thiết bị trong VEXcode V5
Bất cứ khi nào cảm biến được sử dụng với ngôn ngữ lập trình, nó cần được cấu hình trong ngôn ngữ đó. Với VEXcode V5 và VEXcode 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 quang học làm thiết bị trong VEXcode V5.
Chọn biểu tượng Thiết bị.
Chọn 'Thêm thiết bị.'
Chọn 'QUANG HỌC'.
Chọn Cổng thông minh mà Cảm biến quang học được cắm vào Bộ não Robot V5.
Khi cổng được chọn, hãy chọn 'XONG.'
Lưu ý: Có một tùy chọn để thay đổi tên của Cảm biến quang học trong cửa sổ văn bản từ Optical1 sang một tên khác.
Khi cảm biến quang học đã được thêm vào chương trình người dùng của bạn, một bộ lệnh cảm biến mới sẽ có sẵn.
Để biết thêm thông tin về các lệnh từ danh mục 'Cảm biến' liên quan đến Cảm biến quang học, hãy xem thông tin Trợ giúp (Dự ánKhối hoặc Python).
Những ứng dụng phổ biến của cảm biến quang học
Cảm biến quang học 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 'Phát hiện đối tượng (Quang)' 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:
- Phát hiện đối tượng. Tính năng này cho phép robot của bạn phát hiện một vật thể khi nó nằm trong phạm vi của Cảm biến quang học. 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.
Phát hiện màu. Tính năng này cho phép robot của bạn xác định màu sắc của vật thể. Một hoạt động vui nhộn trong lớp là mua một số mẫu sơn từ cửa hàng kim khí với các màu khác nhau (đỏ, xanh lá cây, xanh dương, vàng, cam, tím, lục lam) và xem liệu sắc thái của màu đó có ảnh hưởng đến khả năng phát hiện của nó hay không.
- Đo phần trăm độ sáng của ánh sáng xung quanh. Tính năng này cho phép robot của bạn đo độ sáng của ánh sáng xung quanh nó. Một hoạt động thú vị trong lớp học là sử dụng tính năng này để đo lượng ánh sáng trong phòng khi đèn lớp học bật và đèn lớp học tắt. Sau đó, viết một chương trình người dùng tùy chỉnh để khi đèn trong phòng bật, robot của bạn sẽ di chuyển theo vòng tròn và khi đèn tắt, robot của bạn sẽ ngừng di chuyển.
Đo độ sắc của màu theo độ. Tính năng này cho phép rô-bốt của bạn cung cấp một con số về màu sắc của vật thể. Cảm biến quang học báo cáo giá trị màu sắc tương ứng theo độ từ 0 đến 359 dựa trên bánh xe màu bên dưới. Điều này cung cấp phép đo màu chính xác hơn so với chỉ định màu đỏ, xanh lá cây hoặc xanh lam thông thường. Một hoạt động vui nhộn trong lớp là đo màu sắc của các đồ vật khác nhau trong phòng và xem học sinh nào có thể tìm thấy đồ vật có số màu cao nhất.
Sử dụng cảm biến quang học trên robot thi đấu
Cảm biến quang học sẽ mang lại lợi thế cạnh tranh tuyệt vời cho robot thi đấu. Khả năng phát hiện vật thể và màu sắc của chúng sẽ cung cấp rất nhiều thông tin khi thiết kế các quy trình tự động.
Sự hiện diện và màu sắc của một vật thể sẽ cung cấp thông tin hữu ích trong việc phát hiện các phần và/hoặc mục tiêu của trò chơi.
Ví dụ: trong Trò chơi cạnh tranh Robot VEX 2020 - 2021, Change Up, một cảm biến quang học có thể được đặt ở góc cạnh để quét sàn phía trước cửa hút vào của rô-bốt của bạn. Ngay sau khi phát hiện một trong những quả bóng màu của liên minh của bạn, điều này có thể tự động bật chế độ hút bóng của robot và nhặt bóng.
Bất kể cảm biến quang 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 quang học có sẵn trên trang web VEX.