描述

Line Tracker 是一种模拟传感器,由红外 LED 和红外光传感器组成。 它有一个安装孔,设计用于安装在机器人底盘下。 Line Tracker 允许机器人遵循预先标记的路径。 它是 3-Wire 系列传感器之一。

3 线传感器与 V5 机器人大脑或 Cortex 兼容。 他们的传感器电缆可以使用 3 线延长电缆进行延长。

为了让 Line Tracker 与 V5 Brain 一起工作,传感器电缆需要 完全 插入到V5 大脑 3 线端口。

Line Tracker 采用 高级传感器套件 或 3 件装,可以购买 这里

线路追踪器 传感器电缆完全插入
Line_Tracker.jpg Triport_Connected_to_V5_Brain.jpg

线路跟踪器的工作原理

Line Tracker 的工作原理是用其红外光 LED 照亮表面,然后红外光传感器测量反射的红外辐射。 根据反射辐射的强度,线跟踪器可以确定传感器下方表面的亮度或暗度。

浅色表面比深色表面反射更多的红外光,对传感器来说显得更亮。 这允许传感器检测浅色表面上的暗线,或深色表面上的浅色线。

Line Tracker 是一个模拟传感器,这意味着红外传感器将根据反射的红外辐射向 V5 Brain 返回一个介于 0v 和 5v 之间的电压值。 V5 Brain 然后将此值转换为反射率的百分比。 这种类型的测量需要足够的反射率阴影之间的差异阈值,以便成功地跟踪一条线。

例如,Line Tracker 不会跟踪放置在深灰色 VEX 比赛场地瓷砖上的黑色电工胶带条,因为传感器会返回太靠近的反射百分比,以达到差异阈值。 然而,VEX 比赛场地瓷砖上的一条白色电工胶带将提供巨大的数值差异和足够的阈值,让机器人跟踪胶带。

Line Tracker 需要与诸如 VEXcode V5或 VEXcode Pro V5 之类的编程语言配对才能创建用户让大脑使用反射率百分比值来控制机器人的程序。

注意:块的(反射率)将返回与 V5 上的读数不同版本的 Line Tracker 值仪表盘。

 

传感器的放置

线跟踪器的放置对于传感器的功能至关重要。 Line Tracker 的范围大约在其测量表面上方 0.02” 到 0.25”。 其最佳灵敏度为 3 毫米(约 ⅛ 英寸),传感器应放置在离表面尽可能近的位置。

由于反射红外强度水平较低,将 Line Tracker 放置在 0.25 英寸以上的机器人上(例如使用 4 英寸轮子将传感器直接连接在传动系统下方)将产生一组非常差的值。

除了放置传感器的表面上方的距离外,还需要考虑到机器人旋转支点的距离。 通常,对于全轮驱动机器人,该枢轴点位于机器人的中心,并在两轮驱动机器人的两个轮子之间居中。

Line Tracker 离枢轴点越近,机器人需要越多的枢轴来移动传感器。 但是,可以将 Line Tracker 放置在离枢轴点太远的地方,只需要轻微的枢轴即可移动传感器。

线路跟踪器的响应时间为 50Hz。 如果机器人的行进速度太大,再加上传感器与机器人枢轴点的距离过大,那么 Line Tracker 的响应时间可能不足以让传感器跟随一条线。

还需要注意的是,Line Tracker 可以检测到的最小线宽是 0.25in。

 

Line Tracker 的常见用途:

Line Tracker 可用作单个单元、一对 Line Tracker 或一组三个 Line Tracker 以跟随一条线。

单个单元: 单个 Line Tracker 通常被编程为转向一条线,直到它检测到这条线。 然后机器人转身离开线路,稍微向前移动,然后转向线路。

这会沿线产生非常缓慢、急促的运动。 然而,它是最容易使用的编程逻辑,因为它只检查单个反馈控制条件:是否检测到线路?

一对线路跟踪器: 可以安装两个线路跟踪器,它们之间的距离比宽度略宽他们所遵循的路线。 机器人在生产线的每一侧都放置了一个传感器。 当任一 Line Tracker 检测到线路时,用户程序就会让机器人转动,以便重新调整两个传感器之间的线路。

这种设置为机器人产生了更平滑的运动。 但是,此设置需要更高级的编程才能工作。

三件套: 可以安装一系列三个 Line Tracker,以便中心 Tracker 可以检测线路和两个侧跟踪器安装在与线路的每一侧偏移的位置。 在此设置中,只要中心传感器未检测到线并且其中一个侧面传感器检测到线,机器人就会转向将线带回中心传感器下方。

与一对传感器相比,三个 Line Tracker 组的主要优点是:如果所有三个 Line Tacker 都没有检测到一条线,则可以对机器人进行编程以使其停止。 一旦机器人停止,它就可以开始来回扫描,试图再次找到线路。 这种设置需要三个反馈控制回路和几个不同的条件,使其成为三个选项中最复杂的逻辑。

使用一组三个线路跟踪器进行线路检测
线跟踪器.png

其他用途

所有三个 Line Tracker 设置都可用于直线前进,直到它们检测到一条线,然后停止。

这对线跟踪器和三个一组可以被编程为跟随一条线并检测一条交叉线。 沿着主线路径的交叉线可用于改变机器人的行为。 例如,如果行进表面标有网格线,则机器人可以被编程为跟随一条线,检测三个网格交叉线,然后在第四条交叉线处右转以跟随该线。

 

Line Tracker 在竞赛机器人上的使用:

每年的 VEX 机器人大赛的比赛场地都会铺设不同的白色电气胶带线。 这些通常在场地上标出不同的区域。 在自治期间,线路跟踪器也可以使用这些线路。 场线的一些用途包括:

得分: 机器人的线跟踪器可以使用球场上的球门线来检测得分区域,然后在它们上对齐得分游戏对象进入该区域,例如 2015-2016 游戏中的球门线,Nothing But Net。

定位游戏棋子: 很多时候,游戏棋子都是沿着场地线找到的。 Line Trackers 可用于沿着一条线定位游戏棋子,捡起它,然后得分。 这方面的一个例子是在 2016-2017 年的比赛中,在 2016-2017 年的比赛中,将织物大立方体放置在分隔近区和远区的线上。

对齐: Line Trackers 可用于沿场地线对齐机器人以执行某些任务或重新校准其位置场。 在 2018-2019 年的比赛 Turning Point 中,可以使用扩展区线来对齐机器人,从而使 Caps 获得高分。

导航: 如前所述,线路跟踪器可用于跟踪线路或在检测到线路时停止机器人. 2019-2020 年的游戏 Tower Takeover 中可能使用了这样的一个例子,Line Trackers 可以阻止机器人越过 Autonomous Line 并失去其联盟的 Autonomous Bonus。

物体检测: 可以在爪内的两块结构金属、传送系统、或滑动系统。 当游戏块滑过 Line Tracker 时,传感器可以检测到物体。

许多游戏在场地上都有 Line Trackers 可能会遇到的障碍,因此在设计机器人时考虑到这一点很重要。 例如,将 Line Tracker 直接放置在一组轮子之间可以帮助它们越过大多数障碍物。

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