使用 IQ 光學感測器

IQ 光學感測器是功能強大的 IQ 感測器之一,專為與 IQ 機器人平台完全整合而設計。

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感測器說明

IQ 光學感測器是以下感測器的組合:

  • 環境光感測器: 報告感測器正在偵測的當前環境光量。 這可能是房間的亮度級別,或特定物體的亮度。
  • 顏色感測器: 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: 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。

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光學感測器還包含白色 LED。

這些 LED 可以開啟和關閉,或設定為特定的亮度百分比。

無論周圍的光線條件如何,這都可以在偵測顏色時提供一致的光源。

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感測器外殼的背面有五個孔,以便在將感測器安裝到機器人時提供靈活性。

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感測器的表面有一個小窗口,光學感測器位於其中。

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為了使光學感測器能夠與 IQ Brain 配合使用,需要使用智慧電纜連接感測器的智慧型連接埠和 IQ Brain 的智慧型連接埠。

光學感測器將與 IQ Brain 上 12 個智慧型連接埠中的任何一個配合使用。

將 IQ 智慧電纜連接到端口時,請確保電纜的連接器完全插入端口,並且連接器的鎖定片完全接合。


光學感測器的工作原理

IQ 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 IQ 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 VEXcode IQ 配對,為 IQ Brain 創建用戶程序,以利用感測器的讀取來控制機器人的行為。

IQ 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

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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的感測器前面都需要有一條暢通的路徑。

讀取光學感測器值

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使用 IQ Brain 上的裝置螢幕查看光學感測器正在報告的資訊會很有幫助。

  • LED: LED 目前亮度百分比。 0 表示關閉,100% 表示完全開啟。
  • BRT: 房間內環境光或物體的亮度百分比
  • PROX: 物體的接近程度為近或遠
  • 色調: 0 - 359 度之間的色調值。 每個色調值都有一個顏色陰影關聯。

    要使用感測器儀表板,請依照本文的步驟操作。 

在 VEXcode IQ 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。 

設備__optical_sensor.png

對於 VEXcode IQ,這是透過使用「裝置」視窗中的「新增裝置」功能來完成的。

要將光學感測器加入到配置中,請依照本文中的步驟操作。 

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將光學感測器新增至您的專案後,一組新的感測器區塊將可用。

有關與光學感測器相關的「感測」類別中的塊的更多信息,請查看幫助信息(Blocks 項目C++ 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。 這些功能包括:

偵測物體

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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。

左側所示的範例項目用於對前面安裝有光學感測器的機器人進行編碼,使其驅動直至檢測到物體(例如立方體),然後在光學感測器檢測到物體後停止驅動。

檢測顏色

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此功能可讓您的機器人識別物體的顏色。

一個例子是對一個機器人進行編碼,機器人的前端安裝有光學感測器,並連接有觸控 LED 來轉動,直到偵測到物體,例如彩色立方體。

一旦偵測到物體,機器人將停止轉動 5 秒,並使 Touch LED 亮起偵測到物體的顏色。

測量環境光

環境光.png

此功能可讓您的機器人測量周圍光線的亮度。

左側所示的範例項目用於在房間內的燈打開時驅動機器人繞圈,並在房間內的燈關閉時停止機器人行駛。

測量色相值

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此功能可讓您的機器人提供物體顏色色調的數字。

光學感測器根據左側的色輪報告相應的色調值(以度為單位),範圍為 0 到 359。

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。


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。

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例如,在 2021 - 2022 年 VEX IQ 挑戰賽 Pitching In 中,光學感測器可以調整角度來掃描機器人的進氣口。

一旦在入口處偵測到球,就會自動打開機器手臂來發射球。

無論 VEX IQ 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。

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