V5 光學感測器 是功能強大的 V5 感測器之一,專為與 V5 機器人平台完全整合而設計。
感測器說明
V5 光學感測器是以下感測器的組合:
- 環境光感測器
- 顏色感測器
- 接近感測器
顏色資訊以 RGB(紅、綠、藍)、色調和飽和度或灰階形式提供。 當物體距離小於 100 毫米 (mm) 時,顏色偵測效果最佳。
接近感測器測量來自整合 IR LED 的反射 IR(紅外線)能量。 因此,這些值將隨著環境光和物體反射率的變化而變化。
光學感測器具有白色 LED,可幫助在低光源條件下的顏色檢測。
該感測器的外殼有兩個帶有槽孔的安裝片,以便在將感測器安裝到機器人時提供靈活性。
感測器的表面有一個小窗口,光學感測器位於其中。
V5 光學感測器的寬度使其可以嵌套在 C 通道中。
注:此附件需要使用 1/4 英吋支架 (275 - 1013) 或 8 毫米塑膠墊片 (276-2019),以便為 V5 智慧型連接埠提供間隙。
為了使光學感測器與 V5 機器人大腦配合使用,需要使用 V5 智慧電纜連接感測器的 V5 智慧連接埠和 V5 機器人大腦的智慧連接埠。 光學感測器可與 V5 機器人大腦上的 21 個智慧型連接埠中的任何一個配合使用。 將 V5 智慧電纜連接到連接埠時,請確保電纜的連接器完全插入端口,並且連接器的鎖定卡榫完全接合。
光學感測器的工作原理
V5 光學感測器接收光能並將能量轉換為電訊號。 感測器的內部電子裝置(硬體狀態機)將這些訊號轉換為輸出訊號,並由 V5 Brain 作為輸入接收。
就像之前提到的:
- 當物體距離小於 100 毫米 (mm) 或約 3.9 英吋時,感測器的顏色偵測效果最佳。
- 接近感測器測量反射的 IR 光強度。 這將導致這些值隨著環境光和物體反射率的變化而變化。
光學感測器需要與程式語言(例如 VEXcode V5 或 VEXcode Pro V5 配對,為 V5 機器人大腦創建用戶程序,以利用感測器的讀數來控制機器人的行為。
V5 Brain 與使用者程式配合使用,可與光學感測器一起使用:
- 開啟或關閉感應器的白色 LED 燈。
- 設定白光 LED 燈的功率百分比。
- 檢測物體。
- 檢測顏色。
- 測量環境光的百分比亮度。
- 以度為單位測量顏色的色調。
光學感測器的設置
放置。
光學感測器的放置對於獲得準確的讀數非常重要。 確保機器人上沒有任何結構位於感測器表面的小光學感測器視窗前面。 任何被測量物體和感測器之間都需要在感測器前面有一條暢通的路徑。
讀取光學感測器值。
使用 V5 機器人大腦上的設備資訊螢幕查看光學感測器返回的資訊會很有幫助。 這可以透過連接到大腦的感測器來完成,步驟如下:
取下 V5 Brain 磁性螢幕保護貼,打開 Brain,然後觸摸裝置圖示。
觸控設備資訊螢幕上的光學感應器圖示。
色彩模式。 在光學感測器前方放置一個物體。 顯示器將顯示感測器正在偵測的亮度、物體的接近度以及物體顏色的色調數字。 觸控螢幕的 LED 亮度部分將改變 LED 的亮度。
註:確保 V5 Robot Brain 具有最新版本的韌體。
在 VEXcode V5 中加入光學感測器作為設備
每當感測器與程式語言一起使用時,都需要使用該語言進行配置。 對於 VEXcode V5 和 VEXcode Pro V5,這是透過使用「新增裝置」功能來完成的。 為了提供一個範例,以下步驟將在 VEXcode V5 中新增光學感測器作為設備。
選擇設備圖示。
選擇“新增設備”。
選擇“光學”。
選擇 V5 Robot Brain 上插入光學感測器的智慧連接埠。
選擇連接埠後,選擇“完成”。
注:可以選擇將文字視窗中光學感測器的名稱從 Optical1 變更為其他名稱。
一旦光學感測器被添加到您的使用者程式中,一組新的感測器命令將變得可用。
有關與光學感測器相關的「感測」類別中的命令的更多信息,請查看幫助信息(Blocks 項目 或 Python 項目)。
光學感測器的常見用途
光學感測器可以產生多種測量結果,可用於改變機器人的行為。
這些功能可與下列任一功能一起使用:
- V5 機器人大腦上的「設備資訊」選項。
- 使用 VEXcode V5 檔案選單中「開啟範例」選項中的範例專案「偵測物件(光學)」。
- 使用 VEXcode 程式之一編寫自訂使用者程式。
這些功能包括:
- 檢測物體。 此功能可讓您的機器人在物體進入光學感測器範圍內時偵測到該物體。 一個有趣的課堂挑戰是將具有不同反射率的物體放置在感測器前面,例如一塊黑色泡沫橡膠或閃亮的鋁箔球,以查看物體的表面是否對其檢測有任何影響。
檢測顏色。 此功能可讓您的機器人識別物體的顏色。 有趣的課堂活動是從五金行獲取一些不同顏色(紅色、綠色、藍色、黃色、橙色、紫色、青色)的油漆樣本,看看顏色的深淺是否會影響其檢測。
- 測量環境光的百分比亮度。 此功能可讓您的機器人測量周圍光線的亮度。 一個有趣的課堂活動是使用此功能來測量教室燈打開和教室燈關閉時房間內的光量。 然後,編寫一個自訂使用者程序,以便當房間內的燈打開時,機器人會繞圈行駛,而當燈關閉時,機器人會停止移動。
以度為單位測量顏色的色調。 此功能可讓您的機器人提供物體顏色色調的數字。 光學感測器根據下面的色輪報告相應的色調值(從 0 到 359 度)。 與一般的紅色、綠色或藍色指定相比,這提供了更精確的顏色測量。 一個有趣的課堂活動是測量房間中不同物體的色調,看看哪個學生可以找到具有最高色調數的物體。
光學感測器在競賽機器人上的應用
光學感測器將為競賽機器人提供卓越的競爭優勢。 檢測物體及其顏色的能力將在設計自主例程時提供大量資訊。
物體的存在和色調將為檢測遊戲棋子和/或目標提供有用的信息。
例如,在 2020 - 2021 年 VEX 機器人競賽遊戲 Change Up 中,光學感測器可以傾斜以掃描機器人入口前面的地板。 一旦偵測到聯盟的一個彩球,就會自動打開機器人的進氣口並撿起球。
無論 VEX V5 光學感測器用於什麼應用,毫無疑問它都會受到團隊的歡迎。 感測器值的功能可供使用者發揮想像。
V5 光學感測器可在 VEX 網站上找到。