Les capteurs sont essentiels à l'utilisation efficace et productive des robots dans la fabrication industrielle. Les capteurs collectent des données de l'environnement qui peuvent être utilisées par le robot pour prendre des décisions en temps réel, ce qui permet d'automatiser entièrement les processus.
Dans cette leçon, vous allez :
- Suivez les instructions de construction pour ajouter le capteur optique à la base du bras à 6 axes du CTE cérébral.
- Découvrez ce qu'est un capteur.
- Découvrez ce que le capteur optique rapporte et comment il fonctionne.
- Affichez les données du capteur optique dans l'écran Appareils sur le cerveau.
À la fin de cette leçon, vous déplacerez manuellement le bras à 6 axes avec un objet sur le capteur optique, pour développer une compréhension des données qu'il rapporte et comment les visualiser.
Ajout du capteur optique
Suivez les étapes ci-dessous pour ajouter le capteur optique à votre base de bras à 6 axes CTE cérébral.
Le capteur optique
Qu'est-ce qu'un capteur ?
Un capteur est un dispositif qui collecte des données de l'environnement et les rapporte sous une forme lisible et compréhensible. Nous interagissons constamment avec les capteurs dans notre vie quotidienne. Par exemple, les capteurs à ultrasons sur les voitures nous aident à rester en sécurité, en collectant des données sur la circulation autour de nos véhicules et en déclenchant une alerte lorsqu'une voiture se trouve dans notre angle mort. Les capteurs de proximité sur les robinets aident à économiser l'eau en détectant si vos mains sont à une certaine distance, ce qui provoque le démarrage et l'arrêt de l'eau. Sur un robot industriel, les capteurs sont essentiels à l'automatisation efficace de processus complexes, tels que la détection des défauts de fabrication, l'alignement des pièces pour l'assemblage et le tri, l'empilage et la palettisation des objets.
Fonctionnement du capteur optique
Les données du capteur optique peuvent être utilisées dans un projet VEXcode pour que la cellule de travail CTE prenne des décisions en fonction de la couleur. Le capteur optique peut signaler la valeur de teinte, la proximité et la luminosité de l'environnement du capteur.
Le capteur optique ne détecte pas la couleur. Il détecte plutôt si un objet est proche et, le cas échéant, affiche la valeur de teinte numérique de cet objet.
Le capteur fonctionne en émettant une lumière blanche. La lumière est ensuite réfléchie par l'objet détecté, et le capteur optique mesure l'intensité des couleurs dans la lumière réfléchie.
Le capteur effectue un calcul basé sur ces niveaux d'intensité pour déterminer une valeur de teinte, qui peut être visualisée sur l'écran Périphériques du cerveau EXP.
La valeur de teinte peut être interprétée à l'aide d'un graphique de teinte pour déterminer une couleur. Dans l'image de l'écran cérébral de la ligne ci-dessus, la valeur de teinte signalée est de 75 degrés. Sur le tableau des teintes, 75 degrés seraient directement compris entre 60 degrés et 90 degrés, de sorte que la couleur correspondante est le vert clair.
Notez que la couleur sur la roue de teinte s'aligne sur l'anneau coloré autour de la valeur de teinte sur l'écran des périphériques.
La lumière ambiante et le capteur optique
Parce que la couleur est la lumière réfléchie, la lumière ambiante (lumière présente dans la zone où le capteur est utilisé) affectera la valeur de teinte rapportée par le capteur. Par exemple, un disque vert peut indiquer le nombre « 57 », qui tombe dans la zone « jaune » sur le diagramme de teinte. Cela n'est pas dû à un dysfonctionnement du capteur, mais plutôt à la lumière ambiante présente autour du capteur. Les valeurs de teinte peuvent se lire différemment selon l'endroit où le capteur est positionné dans la salle de classe. Être assis près d'une fenêtre, par exemple, ou un jour particulièrement nuageux, peut changer la façon dont le capteur rapporte les données de valeur de teinte.
Le capteur optique est équipé de lumières LED pour fournir une source de lumière cohérente quelle que soit la lumière ambiante.
Pour votre information
L'écran Périphériques sur le cerveau EXP vous permet de voir toutes les données rapportées par le capteur optique. Lorsque le capteur optique est sélectionné dans le tableau de bord de l'écran des périphériques, utilisez le bouton de coche pour faire défiler les écrans affichant les données de teinte, de luminosité et de proximité. Regardez la vidéo ci-dessous pour voir les différents affichages sur l'écran des appareils.
Les lumières LED du capteur optique peuvent être allumées et éteintes à partir de l'écran qui affiche toutes les données du capteur optique ensemble. Appuyez sur le bouton flèche gauche sur le cerveau pour allumer ou éteindre les lumières LED. Regardez la vidéo ci-dessous pour voir la valeur LED passer de 0 à 100, indiquant que les voyants LED ont été allumés, et remarquez la mise à jour de la valeur de teinte en conséquence. Les lumières LED sont ensuite éteintes à la fin de la vidéo.
Activité
Maintenant que vous avez appris à connaître le capteur optique et son fonctionnement, il est temps de l'explorer davantage en affichant les données du capteur optique dans l'écran des périphériques du cerveau. Dans cette activité, vous déplacerez manuellement le bras à 6 axes tout en tenant un disque rouge sur le capteur optique, puis vous enregistrerez vos observations sur les données que le capteur rapporte. Regardez la vidéo ci-dessous pour voir comment effectuer les étapes de l'activité.
Activité : Déplacez manuellement le bras à 6 axes sur le capteur optique et de haut en bas le long de l'axe z pour faire des observations sur les données du capteur signalées dans l'écran des appareils cérébraux.
- Tout d'abord, construisez le projet VEXcode ci-dessous et téléchargez le projet dans le cerveau. Ce projet permettra au disque de rester attaché à l'aimant lorsque le projet est arrêté, pour faciliter le déplacement manuel du bras à 6 axes.
- Exécutez le projet et fixez manuellement un disque rouge à l'aimant sur le bras à 6 axes.
- Arrêtez le projet.
- Déplacez le bras à 6 axes avec le disque fixé sur le capteur optique. Observez les données rapportées par le capteur optique sur l'écran des périphériques du cerveau lorsque vous déplacez lentement le bras à 6 axes le long de l'axe z vers le capteur, puis loin du capteur.
- Enregistrez les réponses aux questions suivantes dans votre cahier d'ingénierie :
- Comment la valeur de teinte change-t-elle à mesure que le disque se rapproche du capteur ? Pourquoi pensez-vous que cela se produit ?
- Comment la valeur de teinte change-t-elle à mesure que le disque s'éloigne du capteur ? Pourquoi pensez-vous que cela se produit ?
- Quelle est la valeur de teinte numérique lue lorsque la couleur indiquée sur l'écran des périphériques correspond à la couleur du disque ?
- Lorsque vous avez trouvé le point sur l'axe z où la lecture de la valeur de teinte correspond à la couleur du disque, maintenez le bras à 6 axes dans cette position.
- Sélectionnez l'option Armer dans l'écran Périphériques pour observer les données de coordonnées de cet emplacement. Enregistrez cette coordonnée x, y, z dans votre cahier d'ingénierie. Cela vous indiquera où le disque doit être positionné pour que le capteur optique indique correctement la valeur de teinte, dans les conditions d'éclairage actuelles.
- Répétez ce processus avec les voyants LED du capteur optique allumés, en répondant aux mêmes questions dans votre ordinateur portable d'ingénierie.
- En quoi les données diffèrent-elles lorsque les voyants LED sont allumés ? Pourquoi pensez-vous que c'est le cas ?
- Les voyants LED ont-ils changé les réponses aux questions ci-dessus ? Enregistrez également votre réponse à cette question dans votre cahier d'ingénierie.
Vérifiez votre compréhension
Avant de passer à la leçon suivante, assurez-vous de comprendre les concepts de cette leçon en répondant aux questions suivantes dans votre cahier d'ingénierie.
Vérifiez votre compréhension des questions > ( Google Doc / .docx / .pdf )
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