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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传感器描述

V5光感器由以下传感器组合而成:

  • 环境光传感器
  • 颜色传感器
  • 近距传感器

颜色信息以 RGB(红、绿、蓝)、色调和饱和度或灰度的形式提供。 当与检测对象距离小于 100 毫米 (mm) 时,颜色检测效果最佳。

近距传感器测量来自集成 IR LED 的反射 IR(红外)能量。 因此,这些值会随着环境光和对象反射率而变化。

光感器有一个白光LED来辅助低光环境的颜色检测。

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该传感器的外壳有两个带槽孔的安装片,以便在灵活地将传感器安装在机器人上。

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在传感器的面部有一个小窗口,光感器就位于这里。

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V5光感器的宽度允许它被嵌入到一根C型梁中。

注意:安装时需要一个1/4英寸撑柱(275-1013)或一个8毫米塑料垫片(276-2019),以便于为V5智能端口留出通道。

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为了使光感器与 V5 主控器一起工作,传感器的 V5 智能端口和 V5主控器的智能端口需要通过 V5 智能电缆连接。 光感器接入V5主控器的21个智能端口中任意一个皆可工作。 将 V5 智能电缆连接到端口时,确保电缆的连接器完全插入端口并且接头的弹片完全接触。


光感器的工作原理

V5光感器接收光能并将其转换为电信号。 传感器的内部电路(硬件设备)将这些信号转换成输出信号,以作为V5主控的输入而被其接收。

如前所述:

  • 当检测对象距离小于 100 毫米 (mm) 或大约 3.9 英寸时,传感器的颜色检测效果最佳。
  • 近距传感器测量反射的红外光强度。 这将导致参数值将随着环境光和物体反射率而变化。

光感器需要配合比如VEXcode V5VEXcode Pro V5的编程语言来创建一个V5主控器用户程序,来利用传感器的读数来控制机器人的行为。

配有用户程序的V5主控器可以与光学传感器配合使用,以:

  • 打开或关闭传感器的白光LED灯。
  • 设定白光LED灯的功率百分比。
  • 检测一个对象。
  • 检测一种颜色.
  • 测量环境光的亮度百分比。
  • 测量一种颜色的色度度数。

光感器设置

安装。

V5_光感器_检测红色.png

光感器的安装对获取准确读数非常重要。 确保机器人上没有结构件在传感器面部的小光感器窗口前方。 在将被测量的对象和传感器前方之间需要有一条畅通的路径。

读取光感器参数值。

使用V5主控器上的‘设备’界面有助于查看光感器正在报告的信息。 这些可以在传感器已连接到主控器时通过以下步骤完成:

移除_V5.png

移除V5主控器屏幕磁吸保护壳,开启主控器,触碰‘设备’图标。

触碰_光感器.png

选择‘设备’屏幕的光感器图标。

颜色_模式.png

颜色模式。在光感器的前方放置一个物体。 屏幕将显示传感器检测到的亮度,物体的远近,以及物体颜色的色调数值。 触碰屏幕的LED亮度部分可以改变LED的亮度。

注意:确保V5主控器有最新版固件。


在VEXcode V5中作为一个设备添加光感器

任何时候一个传感器和一个编程语言使用,它需要在语言内被配置。 在VEXcode V5VEXcode Pro V5中,这是通过使用'添加设备'功能来完成的。 以下步骤将在VEXcode V5中添加光感器作为一个设备,以作示例。

选择_设备.png

选择“设备”图标。

选择_添加.png

选择'添加设备'。

选择_光感器.png

选择‘OPTICAL。’

选择_智能端口.png

选择V5主控器上接入光感器的智能端口。

一旦_零件.png

选择端口后,选择“完成”。

注意:有一个选项可以将文本窗口中的光感器名称从Optical1改为不同的名称。

一旦_光感器.png

当光感器被添加到你的用户程序时,一系列新的传感器指令将变为可用。

有关‘传感’类别中光感器相关指令的更多信息,请查阅‘帮助’信息(指令块程序Python程序)。


光感器的常见用途

光感器可以产生多种测量数据,可用于改变机器人的行为。

这些功能可被一起使用:

  • V5主控器上的‘设备’选项。
  • 使用在VEXcode V5‘文件’菜单下‘打开样例程序’中找到的样例程序‘检测对象(光感器)’。
  • 使用VEXcode程序中的一个编写一个自定义的用户程序。

打开_样例.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感器的检测范围时检测到它。 一个有趣的课堂挑战是在传感器前方放置不同反射率的对象,比如一块黑色泡沫胶或者一个闪亮的铝箔球,来查看一个对象的表面是否对其检测有影响。

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检测颜色。 此功能允许您的机器人识别物体的颜色。 一个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)的油漆色板,看看颜色的深浅是否会影响其检测。

  • 测量环境光的亮度百分比。 此功能允许你的机器人测量周围光线的亮度。 一个有趣的课堂活动是使用此功能来测量教室灯亮和灯灭的房间内的光量。 然后,编写这样一个自定义用户程序,当房间里的灯打开时,机器人绕一圈,当灯关闭时,机器人停止移动。

彩虹-圆圈-图形-V5.jpg

以度为单位测量颜色的色调。 此功能允许你的机器人为对象的颜色提供一个色调值。 光学传感器根据下面的色轮报告从 0 到 359 度数的相应色调值。 与通用的红色、绿色或蓝色名称相比,这提供了更精确的颜色测量。 一个有趣的课堂活动是测量房间中不同物体的色调,看看哪个学生能找到色调度数最高的物体。


光感器在竞赛机器人上的应用

光感器将为竞赛机器人提供一个极好的竞争优势。 在设计自主程序时,检测物体及其颜色的能力将提供大量信息。

物体的存在和色调值将在检测竞赛道具和/或得分物时提供有用的信息。

V5_钳爪机器人带光感器.png

例如,在2020-2021 VEX机器人竞赛‘合纵连横’中,一个光感器可以倾斜到你的机器人搜集器前方来扫描地面。 一旦本方联队的一颗色球被检测到,它可以自动开启机器人的搜集器并吸取这个球。

不管VEX V5光感器用于什么应用,毫无疑问它将成为一个受赛队欢迎的配件。 传感器的数值的功能是开放给用户想象的。

V5光感器可在VEX网站找到。

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