描述
V5 旋转传感器 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。
描述
V5 旋转传感器能够测量以下值:
- 旋转位置
- 总旋转次数
- 旋转速度
旋转位置的测量范围为 0° 至 360°,精度为 0.088。 该角度是绝对确定的,并且在机器人断电时不会丢失。
转数是向前或向后的转数,可以根据需要重置为零。 机器人断电时,不会存储旋转值。
轴速度由传感器测量,以度/秒为单位。
V5 旋转传感器的宽度允许将其嵌套到 C 通道中。
为了使旋转传感器与 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。 旋转传感器可与 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。
旋转传感器的工作原理
V5旋转传感器的旋转轴轮毂位置被转换为电信号(使用霍尔效应传感器)。 传感器的内部电子器件将这些信号转换为输出信号,并由 V5 Brain 接收作为输入。
如前所述,即使断电,旋转传感器也会记住其 0 到 360 度的旋转位置。 因此在这方面,它的工作原理与 3 线电位计类似。 然而,与电位计不同的是,它还可以像 3 线光轴编码器一样连续旋转并测量许多轴旋转。
旋转传感器将 3 线传感器的最佳功能结合到更新的封装中,可轻松使用结构金属安装并使用 V5 Brain 的智能端口。
旋转传感器需要与编程语言(例如 VEXcode V5 或 VEXcode 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,可与旋转传感器一起用于:
- 将旋转传感器的位置设置为指定角度,例如 0 度。
- 测量轴在 0 到 360 之间旋转的角度(以度为单位)。
- 通过轴的转数或轴的总转数来测量位置。
- 以度每秒 (dps) 或每分钟转数 (rpm) 为单位测量轴速度。
旋转传感器的设置
放置: 旋转传感器需要将轴插入其轴孔才能发挥作用。 确保使用 #8-32 螺钉穿过传感器的安装孔将传感器牢固地连接起来。
应特别小心,确保轴与结构孔、轴承和传感器的轴孔对齐,这样就不存在阻碍轴转动的束缚。
读取旋转传感器值: 使用 V5 Robot Brain 上的设备信息屏幕(仪表板)查看旋转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:
取下 V5 Brain 磁性屏幕保护膜,打开 Brain,然后触摸设备图标。
选择“设备信息”屏幕上的“旋转传感器”图标。
旋转传感器的设备信息将显示轴已转动的角度、轴已转动的转数以及轴速度(速度)。 选择带有“置零”的屏幕部分会将值重置为零。
注:确保V5 Robot Brain 具有最新版本的 固件。
在 VEXcode V5 中添加旋转传感器作为设备
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 V5 和 VEXcode 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 中添加旋转传感器作为设备。
选择设备图标。
选择“添加设备”。
选择“旋转”。
选择 V5 Robot Brain 上旋转传感器插入的智能端口。
选择端口后,选择“完成”。
注:可以选择将文本窗口中的旋转传感器名称从 Rotation1 更改为其他名称,也可以选择更改传感器测量旋转的方向。
一旦旋转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。
注:仪表板中设置 0 和代码中设置 0 之间存在差异。 使用仪表板时,零位置存储在旋转传感器内,并在断电时保持不变。 当代码中设置为 0 时,V5 Brain 关闭时将不会保留该值。
有关与旋转传感器相关的“传感”类别命令的更多信息,请查看帮助信息(Blocks 项目 或 Python 项目)。
旋转传感器的常见用途
旋转传感器可以产生可用于改变机器人行为的测量结果。
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“旋转传感”。
- 使用 VEXcode 程序之一编写自定义用户程序。
如前所述,旋转传感器可以测量轴角度、轴位置和轴旋转速度。 V5 智能电机还具有出色的内部编码器,可以测量其中一些相同的值。
尽管如此,在许多应用中,旋转传感器可以提供额外的有价值的读数。 此外,旋转传感器提供绝对值(机器人大脑关闭后不会改变的值)的能力可能是一个巨大的优势。
一些例子是:
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控制位置:V5 Clawbot 手臂上的 84T 齿轮轴(第 32 步, V5 Clawbot 构建)可以用 更长的轴 替换,因此可以将旋转传感器插入轴上并安装到Clawbot 塔(步骤 35,36)。 这将使 V5 Brain 始终了解 Clawbot 手臂的角度。
注:步骤 23 中的下部 六角螺母固定器 需要更换为 平轴承 ,以适应旋转传感器的安装孔。一旦传感器就位,当按下 V5 控制器上的按钮时,学生将面临挑战,使用传感器的反馈来移动、停止以及将 V5 Clawbot 的手臂保持在 3 个不同的高度。
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输入/输出比读数:旋转传感器的另一个重要课堂用途是研究链轮和 齿轮比。 旋转传感器可以放置在链轮/齿轮比“从动”侧的输出轴上。 当 V5 智能电机设置为输入轴“驱动”侧的特定功率/速度时,1:1 功率传输比可用于记录旋转传感器的预期输出读数。 然后可以组合不同的比率,并将该比率的预期输出与实际输出的读数进行比较。
旋转传感器在竞赛机器人上的应用
旋转传感器将为竞赛机器人提供卓越的竞争优势。 测量轴角度、位置和轴速度的能力将为控制机器人的行为提供大量信息,例如:
- 飞轮速度:一些先进的飞轮设计使用棘轮系统来驱动飞轮,从而投掷球类游戏。 这样做是为了在 V5 智能电机未向飞轮供电时,飞轮可以自由旋转,而不是因电机的电阻而损失能量。 在这种类型的设计中,飞轮轴上使用的旋转传感器可以提供测量和控制飞轮速度的良好方法。
- 孤立轮/旋转传感器:在某些情况下(推动游戏件或其他因素)机器人可能会遇到驱动轮打滑的情况。 一旦 V5 智能电机驱动的车轮开始打滑,电机编码器的值就不再有效。 在这种情况下,可以将一个轴上带有旋转传感器的隔离全向轮添加到机器人的底盘上,以准确测量机器人的运动。 建议通过使用橡皮筋或乳胶管来加载该轮组件“弹簧”。 这种设计将使测量轮与场地表面保持充分接触,而无需将驱动轮抬离地面。
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游戏示例:在 2020 - 2021 年 VEX 机器人竞赛游戏 Change Up 中,可以将旋转传感器放置在机器人手臂的轴上,并且可以对其进行编程以移动到球门顶部的精确高度来得分球。
无论 VEX V5 旋转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 旋转传感器可在 VEX 网站上找到。