Bewegungsumfang

Lassen Sie uns die Bewegungsfreiheit erkunden!

Diese Erkundung ermöglicht es Ihnen, die minimalen und maximalen Grade zu sehen, die der Arm und die Klaue ausfahren können. 

• Stellen Sie sicher, dass Sie über die erforderliche Hardware und Ihr technisches Notizbuch verfügen.

Schritt 1: Vorbereitung auf die Erkundung

Bevor Sie mit der Aktivität beginnen, haben Sie jedes dieser Elemente bereit? Der Erbauer sollte jeden der folgenden Punkte überprüfen:

• Sind alle Motoren und Sensoren an die richtigen Anschlüsse angeschlossen?

• Sind die intelligenten Kabel vollständig in alle Motoren und Sensoren eingelegt?

• Ist das Gehirn eingeschaltet?

• Ist der Akku geladen?

• Ist das Radio in das Robotergehirn eingesteckt?

Schritt 2: Das Gerätemenü

Schalten Sie zunächst das Robotergehirn ein und wählen Sie die X-Taste, um zum Einstellungsmenü zu navigieren.

Öffne die Kralle des Klauenbots vorsichtig vollständig, indem du deine Finger verwendest.
Sobald das Einstellungsmenü geöffnet ist, verwenden Sie die Aufwärts- und Abwärts-Tasten am Gehirn, um Geräteinformationen auszuwählen und das Gerätemenü zu öffnen.

Der Bildschirm Gerätemenü zeigt Informationen über das Gerät an, das an diesen Anschluss angeschlossen ist. Es gibt 12 Anschlüsse am IQ-Gehirn.

Verwenden Sie die Pfeile, um zum Port 11-Motor zu gelangen, dem Klauenmotor.

• Port 11 Motor: Der Klauenmotor.
• Geschwindigkeit: Zeigt an, wie schnell (in Umdrehungen pro Minute) sich der Motor dreht.
• Winkel: Zeigt die aktuelle Position des Motors in Grad an.
• Umdrehungen: Zeigt an, wie viele Umdrehungen der Motor gedreht hat.
• Drücken Sie die Check-Taste, um den Motor zu starten und zu stoppen. Die Klaue kann auch manuell geöffnet und geschlossen werden .

Schritt 3: Erkunden der Klauen- und Armbewegung

• Wenn Sie Ihre Klaue vor dem Öffnen des Gerätemenüs vollständig geöffnet haben, betrachtete der Klauenmotor seine vollständig geöffnete Position als 0 Grad - wie im Gerätemenü angezeigt.

  Sagen Sie in Ihrem technischen Notizbuch voraus, welche Werte der Port 11-Motor (Klauenmotor) hat, wenn Sie die Klaue schließen, indem Sie die Seiten vorsichtig zusammenschieben. Was wird der Winkelwert in Grad sein, wenn die Klaue geschlossen ist?

  • Hinweis: Der gemeldete Wert ist nicht der gleiche wie in der Abbildung unten.

• Testen Sie Ihre Vorhersage, indem Sie die Klaue vorsichtig zudrücken. Welcher Winkel wird nun im Gerätemenü für den Klauenmotor angezeigt?

• Verwenden Sie weiterhin Ihre Hände, um die Klaue vorsichtig zu öffnen und zu schließen, damit Sie sehen können, wie sich der Winkel ändert.
• Was fällt Ihnen an dem Winkelbereich in Grad für den Klauenmotor auf? Steigen die Winkelwerte weiter oder haben sie Grenzen?
• Notieren Sie den Bereich des Winkelwerts für den Klauenmotor: den Winkelwert bei vollständiger Öffnung auf den Winkelwert bei vollständiger Schließung.
• Sind die Winkelwerte bei geöffneter Klaue immer gleich? Sind die Winkelwerte bei geschlossener Klaue immer gleich? Warum glaubst du, ist das so?

Schritt 4: Programmieren mit einem Bewegungsumfang

Subsysteme wie Klauen oder Arme haben in der Regel einen begrenzten Bewegungsbereich, der ein kontinuierliches Drehen verhindert. Krallen können sich nur so weit öffnen oder schließen, bis sie eine mechanische Grenze erreichen. Ebenso wird der Bewegungsbereich eines Arms oft durch den Boden oder den Körper des Roboters selbst begrenzt. Wenn Sie mit Subsystemen mit einem begrenzten Bewegungsbereich arbeiten, ist es sehr wichtig, in diesem Bereich zu bleiben, unabhängig davon, ob Sie den Roboter fernsteuern oder ihn so programmieren, dass er sich autonom bewegt. Wenn die Motoren weiterhin mit Strom versorgt werden, sobald ein Teilsystem einen Grenzwert erreicht hat, wird der Motor und alle angeschlossenen Komponenten unnötig belastet.

Bevor wir lernen, wie man die begrenzten Bewegungsbereiche der Klaue und des Arms einstellt, schauen wir uns die Blöcke an, mit denen die Klaue und der Arm programmiert werden.

Es gibt zwei Blöcke in VEXcode IQ, die verwendet werden können, um den Arm anzuheben und abzusenken und die Klaue in eine bestimmte Position zu öffnen und zu schließen.

Der [Spin for] -Block und der [Spin to position] -Block.

• Der [Spin for] -Block dreht einen Motor in eine ausgewählte Richtung für eine ausgewählte Entfernung von dem Ort, an dem er sich gerade befindet.
• Der Block [Spin to position] dreht einen Motor basierend auf der aktuellen Position des Motors an eine ausgewählte Position. Der Block [Spin to position] bestimmt die beste Drehrichtung, um an die Position zu gelangen.

Wann würden diese Blöcke verwendet werden? Stellen Sie sich vor, Sie programmieren Ihren Arm so, dass er hebt und senkt, aber wenn er senkt, senkt er sich nicht vollständig zurück in seine Ausgangsposition von null Grad. Stattdessen senkt er sich wieder auf 15 Grad. Wenn Sie dann den [Spin for] -Block verwenden, um ihn um 90 Grad anzuheben, wird der Arm um 90 Grad von seiner aktuellen Position angehoben und wirklich auf 105 Grad angehoben. Wenn sich der Arm

jedoch in der gleichen Situation bei 15 Grad befindet und der Block [Spin to position] verwendet wird, um ihn auf 90 Grad anzuheben, wird der Arm um 75 Grad angehoben, um die gewünschte Position von 90 Grad zu erreichen.

Dies ist wichtig zu verstehen, denn wenn der [Spin for] -Block verwendet wird und der Arm nicht vollständig abgesenkt oder die Klaue nicht vollständig geschlossen wurde, könnte sich der Arm oder die Klaue ihrer Grenze nähern, wie weit sie sich bewegen kann. 

Schauen wir uns die Blöcke an, die Sie mit den Blöcken [Spin for] und [Spin to position] verwenden können, um Ihren Roboter genauer zu programmieren.

• Der Block [Motor-Timeout einstellen] wird verwendet, um zu verhindern, dass Bewegungsblöcke, die ihre Position nicht erreichen, andere Blöcke im Stapel am Laufen hindern. Ein Beispiel für einen Motor, der seine Position nicht erreicht, ist ein Arm oder eine Klaue, die ihre mechanische Grenze erreicht und ihre Bewegung nicht abschließen kann.
• Was passiert, wenn ein [Spin for] -Block verwendet wird und die Klaue oder der Arm in Bezug auf ihren Bewegungsbereich an seine Grenzen stößt? Wird das Projekt gestoppt, weil sich der Arm oder die Klaue nicht weiter bewegen kann?
  
  Das Projekt wird nicht gestoppt, bis der Block seine Aufgabe abgeschlossen hat. Wenn die Klaue versucht, sich um 100 Grad zu öffnen, aber bei 50 Grad beginnt und versucht, sich über ihren Bewegungsbereich hinaus zu drehen, wird die Klaue weiterhin versuchen, sich zu öffnen, auch wenn sie es nicht kann. Dies ist keine gute Situation, da dies die Teile belasten und den Akku entladen kann.
  
  In diesem Fall kann der Block [Set motor timeout ] verwendet werden. Dieser Block fungiert als Ausfallsicherung, so dass ein Motor, wenn er seine mechanische Grenze erreicht, nach einer bestimmten Zeit mit dem Rest des Projekts fortfahren kann.
  
  Im folgenden Beispiel fährt der Roboter vorwärts, nachdem die Klaue die vollen 200 Grad geöffnet oder die Zeitüberschreitung von drei Sekunden erreicht hat.
• Der Block [Motorposition einstellen] wird verwendet, um den Winkelwert (seine Position) des Motors auf einen ausgewählten Wert einzustellen. Es kann auch auf 0 Grad eingestellt werden, um die Position des Motors zurückzusetzen.
• Ein [Spin to position] -Block ist einfacher zu programmieren, wenn Sie den aktuellen Winkel des Motors kennen. Aber manchmal sieht der Arm so aus, als wäre er ganz unten, wenn er tatsächlich ein paar Grad angehoben wird.
  
  Mit dem Block [Motorposition einstellen] können Sie die Grad einstellen, in denen sich der Winkel des Motors befinden soll. Dies ist sehr nützlich, um die Position des Motors auf 0 Grad zurückzusetzen.
  
  Im folgenden Beispiel wird der Armmotor des Roboters auf 0 Grad zurückgesetzt, egal wo er sich gerade befindet, bevor er sich in die 360-Grad-Position dreht und vorwärts fährt.