使用 V5 光学传感器

V5 光学传感器 是功能强大的 V5 传感器之一,专为与 V5 机器人平台完全集成而设计。

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传感器说明

V5 光学传感器是以下传感器的组合:

  • 环境光传感器
  • 颜色传感器
  • 接近传感器

颜色信息以 RGB(红、绿、蓝)、色调和饱和度或灰度形式提供。 当物体距离小于 100 毫米 (mm) 时,颜色检测效果最佳。

接近传感器测量来自集成 IR LED 的反射 IR(红外)能量。 因此,这些值将随着环境光和物体反射率的变化而变化。

光学传感器具有白色 LED,可帮助弱光条件下的颜色检测。

V5_Optical_Sensor-Callouts1.png

该传感器的外壳有两个带槽孔的安装片,以便在将传感器安装到机器人时提供灵活性。

V5_Optical_Sensor-Callouts2.png

传感器的表面有一个小窗口,光学传感器位于其中。

V5_Optical_Sensor_in_C-Channel.png

V5 光学传感器的宽度使其可以嵌套在 C 通道中。

:此附件需要使用 1/4 英寸支座 (275 - 1013) 或 8 毫米塑料垫片 (276-2019),以便为 V5 智能端口提供间隙。

V5_Robot_Brain-V5_Optical_Sensor.png

为了使光学传感器与 V5 机器人大脑配合使用,需要使用 V5 智能电缆连接传感器的 V5 智能端口和 V5 机器人大脑的智能端口。 光学传感器可与 V5 机器人大脑上的 21 个智能端口中的任何一个配合使用。 将 V5 智能电缆连接到端口时,请确保电缆的连接器完全插入端口,并且连接器的锁定卡舌完全接合。


光学传感器的工作原理

V5 光学传感器接收光能并将能量转换为电信号。 传感器的内部电子器件(硬件状态机)将这些信号转换为输出信号,并由 V5 Brain 作为输入接收。

就像之前提到的:

  • 当物体距离小于 100 毫米 (mm) 或大约 3.9 英寸时,传感器的颜色检测效果最佳。
  • 接近传感器测量反射的 IR 光强度。 这将导致这些值随着环境光和物体反射率的变化而变化。

光学传感器需要与编程语言(例如 VEXcode V5VEXcode Pro V5 )配对,为 V5 机器人大脑创建用户程序,以利用传感器的读数来控制机器人的行为。

V5 Brain 与用户程序配合使用,可与光学传感器一起使用来:

  • 打开或关闭传感器的白色 LED 灯。
  • 设置白光 LED 灯的功率百分比。
  • 检测物体。
  • 检测颜色。
  • 测量环境光的百分比亮度。
  • 以度为单位测量颜色的色调。

光学传感器的设置

放置。

V5_Optical_Sensor-Detecting_Red.png

光学传感器的放置对于获得准确的读数非常重要。 确保机器人上没有任何结构位于传感器表面的小光学传感器窗口前面。 任何被测量物体和传感器之间都需要在传感器前面有一条畅通的路径。

读取光学传感器值。

使用 V5 机器人大脑上的设备信息屏幕查看光学传感器返回的信息会很有帮助。 这可以通过连接到大脑的传感器来完成,步骤如下:

删除_V5.png

取下 V5 Brain 磁性屏幕保护膜,打开 Brain,然后触摸设备图标。

触摸__The_Optical.png

触摸设备信息屏幕上的光学传感器图标。

颜色模式.png

色彩模式。 在光学传感器前面放置一个物体。 显示屏将显示传感器正在检测的亮度、物体的接近度以及物体颜色的色调数字。 触摸屏幕的 LED 亮度部分将改变 LED 的亮度。

:确保 V5 Robot Brain 具有最新版本的固件。


在 VEXcode V5 中添加光学传感器作为设备

每当传感器与编程语言一起使用时,都需要使用该语言进行配置。 对于 VEXcode V5VEXcode Pro V5,这是通过使用“添加设备”功能来完成的。 为了提供一个示例,以下步骤将在 VEXcode V5 中添加光学传感器作为设备。

选择设备.png

选择设备图标。

选择_添加.png

选择“添加设备”。

选择_光学.png

选择“光学”。

选择_智能_端口.png

选择 V5 Robot Brain 上插入光学传感器的智能端口。

Once_Part.png

选择端口后,选择“完成”。

:可以选择将文本窗口中光学传感器的名称从 Optical1 更改为其他名称。

Once_Optical.png

一旦光学传感器被添加到您的用户程序中,一组新的传感器命令将变得可用。

有关与光学传感器相关的“传感”类别中的命令的更多信息,请查看帮助信息(Blocks 项目Python 项目)。


光学传感器的常见用途

光学传感器可以产生多种测量结果,可用于改变机器人的行为。

这些功能可与以下任一功能一起使用:

  • V5 机器人大脑上的“设备信息”选项。
  • 使用 VEXcode V5 文件菜单中“打开示例”选项中的示例项目“检测对象(光学)”。
  • 使用 VEXcode 程序之一编写自定义用户程序。

Open_Example.png

这些功能包括:

  • 检测物体。 此功能允许您的机器人在物体进入光学传感器范围内时检测到该物体。 一个有趣的课堂挑战是将具有不同反射率的物体放置在传感器前面,例如一块黑色泡沫橡胶或闪亮的铝箔球,以查看物体的表面是否对其检测有任何影响。

V5_Clawbot_with_Optical_Sensor_Detecting_Colors.png

检测颜色。 此功能允许您的机器人识别物体的颜色。 一项有趣的课堂活动是从五金店获取一些不同颜色(红色、绿色、蓝色、黄色、橙色、紫色、青色)的油漆样本,看看颜色的深浅是否影响其检测。

  • 测量环境光的百分比亮度。 此功能允许您的机器人测量周围光线的亮度。 一项有趣的课堂活动是使用此功能来测量教室灯打开和教室灯关闭时房间内的光量。 然后,编写一个自定义用户程序,以便当房间内的灯打开时,机器人会绕圈行驶,而当灯关闭时,机器人会停止移动。

彩虹圆图形-V5.png

以度为单位测量颜色的色调。 此功能允许您的机器人提供物体颜色色调的数字。 光学传感器根据下面的色轮报告相应的色调值(从 0 到 359 度)。 与一般的红色、绿色或蓝色指定相比,这提供了更精确的颜色测量。 一项有趣的课堂活动是测量房间中不同物体的色调,看看哪个学生可以找到色调编号最高的物体。


光学传感器在竞赛机器人上的应用

光学传感器将为竞赛机器人提供卓越的竞争优势。 检测物体及其颜色的能力将在设计自主例程时提供大量信息。

物体的存在和色调将为检测游戏棋子和/或目标提供有用的信息。

V5_Clawbot_with_Optical_Sensor.png

例如,在 2020 - 2021 年 VEX 机器人竞赛游戏 Change Up 中,光学传感器可以倾斜以扫描机器人入口前面的地板。 一旦检测到联盟的一个彩球,就会自动打开机器人的进气口并捡起球。

无论 VEX V5 光学传感器用于什么应用,毫无疑问它都会受到团队的欢迎。 传感器值的功能可供用户发挥想象。

V5 光学传感器可在 VEX 网站上找到。

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

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