描述
V5 旋轉感測器 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。
描述
V5 旋轉感測器能夠測量以下值:
- 旋轉位置
- 總旋轉次數
- 旋轉速度
旋轉位置的測量範圍為 0° 至 360°,精度為 0.088。 該角度是絕對確定的,並且在機器人斷電時不會丟失。
轉數是向前或向後的轉數,可以根據需要重置為零。 機器人斷電時,不會儲存旋轉值。
軸速度由感測器測量,以度/秒為單位。
V5 旋轉感測器的寬度允許將其嵌套到 C 通道中。
為了使旋轉感測器與 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。 旋轉感測器可與 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。
旋轉感測器的工作原理
V5旋轉感測器的旋轉軸輪轂位置轉換為電訊號(使用霍爾效應感測器)。 感測器的內部電子裝置將這些訊號轉換為輸出訊號,並由 V5 Brain 接收作為輸入。
如前所述,即使斷電,旋轉感應器也會記住其 0 到 360 度的旋轉位置。 因此在這方面,它的工作原理與 3 線電位計類似。 然而,與電位計不同的是,它還可以像 3 線光軸編碼器一樣連續旋轉並測量許多軸旋轉。
旋轉感測器將 3 線感測器的最佳功能結合到更新的封裝中,可輕鬆使用結構金屬安裝並使用 V5 Brain 的智慧型連接埠。
旋轉感測器需要與程式語言(例如 VEXcode V5 或 VEXcode Pro V5 配對,為 V5 機器人大腦創建使用者程序,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,可與旋轉感測器一起用於:
- 將旋轉感測器的位置設定為指定角度,例如 0 度。
- 測量軸在 0 到 360 之間旋轉的角度(以度為單位)。
- 透過軸的轉數或軸的總轉數來測量位置。
- 以度每秒 (dps) 或每分鐘轉數 (rpm) 為單位測量軸速度。
旋轉感測器的設置
放置: 旋轉感測器需要將軸插入其軸孔才能發揮作用。 確保使用 #8-32 螺絲穿過感測器的安裝孔將感測器牢固地連接起來。
應特別小心,確保軸與結構孔、軸承和感測器的軸孔對齊,這樣就不存在阻礙軸轉動的束縛。
讀取旋轉感測器值: 使用 V5 Robot Brain 上的裝置資訊螢幕(儀表板)查看旋轉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。
選擇“裝置資訊”畫面上的“旋轉感應器”圖示。
旋轉感測器的設備資訊將顯示軸已轉動的角度、軸已轉動的轉數以及軸速度(速度)。 選擇帶有“置零”的螢幕部分會將值重設為零。
註:確保V5 Robot Brain 具有最新版本的 韌體。
在 VEXcode V5 中加入旋轉感測器作為設備
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 中新增旋轉感測器作為裝置。
選擇設備圖示。
選擇“新增設備”。
選擇“旋轉”。
選擇 V5 Robot Brain 上旋轉感測器插入的智慧型連接埠。
選擇連接埠後,選擇“完成”。
注:可以選擇將文字視窗中的旋轉感測器的名稱從 Rotation1 變更為其他名稱,也可以選擇變更感測器測量旋轉的方向。
一旦旋轉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。
注:儀表板中設定 0 和代碼中設定 0 之間存在差異。 使用儀表板時,零位置儲存在旋轉感測器內,並在斷電時保持不變。 當程式碼中設定為 0 時,V5 Brain 關閉時將不會保留該值。
有關與旋轉感測器相關的「感測」類別命令的更多信息,請查看幫助資訊(Blocks 項目 或 Python 項目)。
旋轉感測器的常見用途
旋轉感測器可以產生可用於改變機器人行為的測量結果。
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」選項中的範例項目「旋轉感測」。
- 使用 VEXcode 程式之一編寫自訂使用者程式。
如前所述,旋轉感測器可以測量軸角度、軸位置和軸旋轉速度。 V5 智慧馬達還具有出色的內部編碼器,可以測量其中一些相同的值。
儘管如此,在許多應用中,旋轉感測器可以提供額外的有價值的讀數。 此外,旋轉感測器提供絕對值(機器人大腦關閉後不會改變的值)的能力可能是一個巨大的優勢。
一些例子是:
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控制位置:V5 Clawbot 手臂上的 84T 齒輪軸(第 32 步, V5 Clawbot 建造)可以用 更長的軸 替換,因此可以將旋轉感測器插入軸上並安裝到Clawbot 塔(步驟35,36)。 這將使 V5 Brain 始終了解 Clawbot 手臂的角度。
注:步驟 23 中的下部 六角螺帽固定器 需要更換為 平軸承 ,以適應旋轉感知器的安裝孔。一旦感測器就位,當按下 V5 控制器上的按鈕時,學生將面臨挑戰,使用感測器的回饋來移動、停止以及將 V5 Clawbot 的手臂保持在 3 個不同的高度。
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輸入/輸出比讀數:旋轉感測器的另一個重要課堂用途是研究鏈輪和 齒輪比。 旋轉感測器可以放置在鏈輪/齒輪比“從動”側的輸出軸上。 當 V5 智慧型馬達設定為輸入軸「驅動」側的特定功率/速度時,1:1 功率傳輸比可用於記錄旋轉感測器的預期輸出讀數。 然後可以組合不同的比率,並將該比率的預期輸出與實際輸出的讀數進行比較。
旋轉感測器在競賽機器人上的應用
旋轉感測器將為競賽機器人提供卓越的競爭優勢。 測量軸角度、位置和軸速度的能力將為控制機器人的行為提供大量信息,例如:
- 飛輪速度:一些先進的飛輪設計使用棘輪系統來驅動飛輪,從而投擲球類遊戲。 這樣做是為了在 V5 智慧馬達未向飛輪供電時,飛輪可以自由旋轉,而不是因馬達的電阻而損失能量。 在這種類型的設計中,飛輪軸上使用的旋轉感測器可以提供測量和控制飛輪速度的良好方法。
- 孤立輪/旋轉感測器:在某些情況下(推動遊戲零件或其他因素)機器人可能會遇到驅動輪打滑的情況。 一旦 V5 智慧馬達驅動的車輪開始打滑,馬達編碼器的值就不再有效。 在這種情況下,可以將一個軸上帶有旋轉感測器的隔離全向輪添加到機器人的底盤上,以準確測量機器人的運動。 建議透過使用橡皮筋或乳膠管來加載該輪組件“彈簧”。 這種設計將使測量輪與場地表面保持充分接觸,而無需將驅動輪抬離地面。
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遊戲範例:在 2020 - 2021 年 VEX 機器人競賽遊戲 Change Up 中,可以將旋轉感測器放置在機器人手臂的軸上,並且可以對其進行編程以移動到球門頂部的精確高度來得分球。
無論 VEX V5 旋轉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 旋轉感測器可在 VEX 網站上找到。