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STEM-Labor
Prüfstand – VEX IQ-Sensoren

Lehrerportal

Lesen Sie mehr über den Farbsensor

Um mehr über den Abstandssensor zu erfahren, bitten Sie den Leser, zu organisieren, wie die Gruppe den Artikel VEX IQ Color Sensor aus der VEX-Bibliothek lesen soll. In diesem Artikel erfahren Sie, wie der Farbsensor funktioniert und wie er verwendet werden kann.

Programmieren Sie mit dem Farbsensor

Lassen Sie den Programmierer VEXcode IQ  öffnen und folgen Sie diesen Schritten:

  • Öffnen Sie zunächst das Testbed-Vorlagen-Beispielprojekt von VEXcode IQ.

  • Wenn Sie Hilfe beim Öffnen des Beispielprojekts benötigen, sehen Sie sich das Tutorialvideo Beispielprojekte und Vorlagen verwenden an.

  • Erstellen Sie das folgende Projekt und speichern Sie es (macOSWindowsChromebookiPad) als Farbsensor:

Testen Sie den Farbsensor

Lassen Sie den Tester das VEX IQ Brain an Ihren Computer anschließen und befolgen Sie dann diese Schritte:

  • Laden Sie das Projekt auf das IQ Robot Brain herunter.

  • Führen Sie das Projekt aus, um zu melden und auszudrucken, ob sich ein Objekt in der Nähe befindet, und wenn ja, welche Farbe das nahe Objekt hat.

  • Wenn Sie Hilfe beim Herunterladen und Ausführen eines Projekts benötigen, sehen Sie sich das Tutorial-Video Herunterladen und Ausführen eines Projekts an.

  • Beantworten Sie basierend auf Ihren Beobachtungen zum Verhalten des Sensors auf dem Prüfstand und den Informationen aus der Messung die folgenden Fragen und bitten Sie den Rekorder, diese in Ihrem technischen Notizbuch zu dokumentieren:

    1. Meldet der Farbsensor mithilfe eines Wertebereichs, wie weit ein Objekt entfernt ist? Oder kann es nur melden, ob ein Objekt erkannt wurde, indem 1 (TRUE) oder 0 (FALSE) verwendet wird?

    2. Wie viele verschiedene Farben kann der Farbsensor an das IQ Brain melden?

Symbol für die Lehrer-Toolbox Lehrer-Toolbox - Antworten

Die folgenden Antworten können variieren:

  1. Ein Farbsensor meldet als Binärwert (0-FALSE oder 1-TRUE), ob er ein nahes Objekt erkennt. Ein Abstandssensor kann anhand einer Reihe von Werten melden, wie weit ein Objekt entfernt ist.

  2. Wenn Schüler die im Block Farbe erkennt aufgeführten Farben zählen, werden sie wahrscheinlich antworten, dass der Farbsensor 14 mögliche Farben meldet. Allerdings meldet der Farbsensor tatsächlich nur die Namen von 12 dieser 14 Farben, die Sie erfahren, wenn Sie sich auf den Block Farbe von beziehen. Der Farbsensor kann also 14 Farben erkennen und sie dann in 12 Farbnamen kategorisieren, die gemeldet werden können. Darüber hinaus kann der Farbsensor den Farbtonwert in Grad melden. Wenn Sie sich auf den Block Hue of beziehen, werden Sie sehen, dass er Werte im Bereich von 0 bis 360 Grad melden kann. Jede dieser Antworten ist akzeptabel, aber technisch gesehen kann der Farbsensor bei der Meldung von Farbnamen insgesamt 12 melden, indem er den Block Farbe von verwendet.

Programmieren Sie den Farbsensor so, dass er die Helligkeit erkennt

Öffnen Sie VEXcode IQ und befolgen Sie diese Schritte:

  • Öffnen Sie zunächst das Testbed-Vorlagen-Beispielprojekt von VEXcode IQ.

  • Wenn Sie Hilfe beim Öffnen des Beispielprojekts benötigen, sehen Sie sich das Tutorialvideo Beispielprojekte und Vorlagen verwenden an.

  • Erstellen Sie das folgende Projekt und speichern Sie es (macOSWindowsChromebookiPad) als Helligkeit:

Testen Sie die Fähigkeit des Farbsensors, eine Linie zu verfolgen

Verbinden Sie das VEX IQ Brain mit Ihrem Computer und befolgen Sie dann diese Schritte:

  • Laden Sie das Projekt auf das IQ Robot Brain herunter.

  • Suchen oder erstellen Sie eine dunkle/schwarze Linie auf einer ansonsten klaren weißen/hellen Oberfläche.

  • Positionieren Sie das Testbett so, dass Sie den Farbsensor einige Male über die Linie hin und her und auf die hellere Oberfläche bewegen können.

  • Führen Sie das Projekt aus, um einen Bericht zu erstellen und auszudrucken, wenn der Farbsensor Dunkelheit (auf der Linie) oder Helligkeit (außerhalb der Linie) erkennt.

  • Wenn Sie Hilfe beim Herunterladen und Ausführen eines Projekts benötigen, sehen Sie sich das Tutorial-Video Herunterladen und Ausführen eines Projekts an.

  • Richten Sie bei laufendem Helligkeitsprojekt den Farbsensor nach unten auf die Linie und Oberfläche und bewegen Sie ihn langsam hin und her.

  • Beobachten Sie den Brain-Bildschirm für gedruckte Berichte.

  • Beantworten Sie basierend auf Ihren Beobachtungen zum Verhalten des Sensors und den Informationen aus der Messung die folgenden Fragen und bitten Sie den Rekorder, sie in Ihrem technischen Notizbuch zu dokumentieren:

    1. In welchem ​​Szenario könnten Sie einen Farbsensor verwenden, um eine Linie zu erkennen und/oder zu verfolgen?

    2. Wenn das Gehirn im obigen Beispielprojekt „Off the line“ druckt, was bedeutet das in Bezug auf die erkannte Helligkeit?

Symbol für die Lehrer-Toolbox Lehrer-Toolbox - Antworten

Die folgenden Antworten können variieren:

  1. Ein Farbsensor kann zum Erkennen oder Verfolgen einer Linie in einer Wettkampfumgebung verwendet werden, um Linien auf dem Spielfeld als Orientierung zu nutzen. Das Erkennen und Befolgen von Linien kann auch für Fertigungs- oder Lagerroboter wichtig sein, bei denen Linien verwendet werden, um Haltepunkte anzuzeigen (damit sie nicht mit Regalen oder anderen Oberflächen kollidieren) oder um Routen im Lager abzugrenzen (damit Roboter nicht navigieren müssen). für sich selbst zwischen Standorten). Natürlich gibt es viele mögliche zusätzliche Antworten, einschließlich der Fähigkeit selbstfahrender Autos, auf Straßen innerhalb der Spur zu bleiben.

  2. Im Brightness-Projekt hätte das Testbed immer dann „Off the line“ ausgeben sollen, wenn die erkannte Helligkeit mehr als 25 % betrug. Es ist unwahrscheinlich, dass die Helligkeit der weißen oder hellen Oberfläche unter 25 % liegt – nur die schwarze Linie sollte dies tun.

Symbol für die Lehrer-Toolbox Lehrer-Toolbox - Fehlerbehebung

Bei der Arbeit mit dem Farbsensor kann es vorkommen, dass er sich nicht wie gewünscht verhält. Wenn dies auftritt, beginnen Sie mit der Fehlerbehebung, indem Sie die folgenden Schritte ausführen:

  • Überprüfen Sie zunächst, ob die Firmware des Farbsensors auf dem neuesten Stand ist. Lesen Sie diesen Artikel für weitere Informationen zum Aktualisieren der Firmware.

  • Wenn die Firmware auf dem neuesten Stand ist, schauen Sie im Geräteinfo-Bildschirm des IQ Brain weiter nach, um zu prüfen, ob Farben und Entfernungen erkannt werden oder nicht. Selbst wenn sich nichts vor dem Farbsensor befindet, sollte dieser die Farbe („NONE“) und die Entfernung („Far“) anzeigen. Testen Sie ein einfarbiges Objekt, um festzustellen, ob sich die Farb- und Abstandswerte ändern. Sie können den Modus von „3 Farben“ auf „12 Farben“ oder „Graustufen“ ändern, indem Sie die Schaltfläche „Häkchen“ drücken. Testen Sie dann das einfarbige Objekt erneut, um zu sehen, ob Sie in allen drei Modi Messwerte erhalten.

  • Der Bildschirm „Geräteinformationen“ kann auch hilfreich sein, bevor Sie ein Projekt mit dem Farbsensor in einer neuen Umgebung ausführen, in der die Lichtverhältnisse möglicherweise unterschiedlich sind. Wenn sich die Lichtverhältnisse ändern, meldet der Farbsensor möglicherweise andere Messwerte. Verwenden Sie den Bildschirm „Geräteinformationen“, um die aktuellen Werte anzuzeigen, sodass Anpassungen am Projekt vorgenommen werden können, um die Änderung des Umgebungslichts zu berücksichtigen.

  • Sie können auch den Artikel „Fehlerbehebung bei VEX IQ-Sensoren“ verwenden.

  • Wenn die Geräteinformationen genaue Werte melden, liegt das Problem möglicherweise daran, dass der Schüler das Projekt falsch kopiert hat.

    • Um Fehler im Projekt zu beheben, überprüfen Sie, ob das Gerät ordnungsgemäß konfiguriert ist, d. h. ob das richtige Testbed-Beispielprojekt verwendet wurde. Weitere Informationen zur Konfiguration des Farbsensors finden Sie im Artikel „So konfigurieren Sie VEX IQ-Sensoren – VEXcode IQ“ .

    • Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Projekt korrekt kopiert und erstellt haben. Sie können den Block print in VEXcode IQ verwenden, um die aktuellen Sensorwerte im Brain anzuzeigen, während das Projekt bis zum Fehler oder bis zum Ende des Projekts fortschreitet.

  • Wenn die Geräteinformationen KEINE genauen Werte melden, liegt das Problem möglicherweise an der Hardware.

    • Um Probleme mit der Hardware zu beheben, überprüfen Sie die Portverbindung mit dem Smart Cable anhand des Artikels „So verbinden Sie VEX IQ-Geräte mit Smart Ports“.

    • Wenn der Farbsensor ordnungsgemäß angeschlossen ist und sich immer noch nicht ordnungsgemäß verhält, liegt möglicherweise ein physisches Problem mit dem Farbsensor vor. Testen Sie den Austausch mit einem anderen Farbsensor.