पाठ 1: ऑप्टिकल सेंसर का परिचय
औद्योगिक विनिर्माण में रोबोट के कुशल और उत्पादक उपयोग के लिए सेंसर मूलभूत हैं। सेंसर पर्यावरण से डेटा एकत्र करते हैं जिसका उपयोग रोबोट द्वारा वास्तविक समय में निर्णय लेने के लिए किया जा सकता है, जिससे प्रक्रियाएं पूरी तरह से स्वचालित हो जाती हैं।
इस पाठ में आप:
- ब्रेन सीटीई 6-एक्सिस आर्म बेस में ऑप्टिकल सेंसर जोड़ने के लिए निर्माण निर्देशों का पालन करें।
- जानें सेंसर क्या है.
- जानें कि ऑप्टिकल सेंसर क्या रिपोर्ट करता है और यह कैसे कार्य करता है।
- मस्तिष्क पर डिवाइस स्क्रीन में ऑप्टिकल सेंसर डेटा देखें।
इस पाठ के अंत में, आप 6-अक्षीय भुजा को किसी वस्तु के साथ ऑप्टिकल सेंसर के ऊपर मैन्युअल रूप से घुमाएंगे, ताकि यह समझ सकें कि यह किस प्रकार डेटा रिपोर्ट करता है और इसे कैसे देखा जाए।
ऑप्टिकल सेंसर जोड़ना
अपने ब्रेन सीटीई 6 एक्सिस आर्म बेस में ऑप्टिकल सेंसर जोड़ने के लिए नीचे दिए गए चरणों का पालन करें।
ऑप्टिकल सेंसर
सेंसर क्या है?
सेंसर एक ऐसा उपकरण है जो पर्यावरण से डेटा एकत्र करता है, और उसे ऐसे रूप में रिपोर्ट करता है जिसे पढ़ा और समझा जा सके। हम अपने दैनिक जीवन में लगातार सेंसरों के साथ संपर्क में रहते हैं। उदाहरण के लिए, कारों पर लगे अल्ट्रासोनिक सेंसर हमारे वाहनों के आसपास के यातायात के बारे में डेटा एकत्र करके तथा जब कोई कार हमारे ब्लाइंड स्पॉट में आती है तो अलर्ट जारी करके हमें सुरक्षित रखने में मदद करते हैं। नलों पर लगे निकटता सेंसर यह पता लगाकर पानी बचाने में मदद करते हैं कि आपके हाथ एक निश्चित दूरी के भीतर हैं या नहीं, जिससे पानी चलना शुरू और बंद हो जाता है। औद्योगिक रोबोट पर, जटिल प्रक्रियाओं के प्रभावी स्वचालन के लिए सेंसर आवश्यक होते हैं, जैसे विनिर्माण दोषों का पता लगाना, संयोजन के लिए भागों को संरेखित करना, तथा वस्तुओं को छांटना, ढेर लगाना और पैलेटाइज़ करना।
ऑप्टिकल सेंसर कैसे काम करता है
ऑप्टिकल सेंसर से प्राप्त डेटा का उपयोग CTE वर्कसेल के लिए VEXcode प्रोजेक्ट में रंग के आधार पर निर्णय लेने के लिए किया जा सकता है। ऑप्टिकल सेंसर सेंसर के वातावरण के रंग मान, निकटता और चमक की रिपोर्ट कर सकता है।
ऑप्टिकल सेंसर रंग का पता नहीं लगा पाता है। बल्कि, यह पता लगाता है कि कोई वस्तु निकट है या नहीं, और यदि है तो उस वस्तु का डिजिटल ह्यू मान प्रदर्शित करता है।
सेंसर सफेद रोशनी उत्सर्जित करके काम करता है। इसके बाद प्रकाश, खोजी गई वस्तु द्वारा परावर्तित होता है, और ऑप्टिकल सेंसर परावर्तित प्रकाश में रंगों की तीव्रता को मापता है।
सेंसर तीव्रता के उन स्तरों के आधार पर गणना करके रंग मान निर्धारित करता है, जिसे EXP ब्रेन के डिवाइस स्क्रीन पर देखा जा सकता है।
किसी रंग को निर्धारित करने के लिए ह्यू चार्ट का उपयोग करके ह्यू मान की व्याख्या की जा सकती है। ऊपर की पंक्ति में ब्रेन स्क्रीन से ली गई छवि में, रिपोर्ट किया गया ह्यू मान 75 डिग्री है। रंग चार्ट पर, 75 डिग्री सीधे 60 डिग्री और 90 डिग्री के बीच होगा, इसलिए संबंधित रंग हल्का हरा है।
ध्यान दें कि ह्यू व्हील पर रंग डिवाइस स्क्रीन पर ह्यू मान के चारों ओर रंगीन रिंग के साथ संरेखित होता है।
परिवेश प्रकाश और ऑप्टिकल सेंसर
क्योंकि रंग परावर्तित प्रकाश है, परिवेशीय प्रकाश (उस क्षेत्र में मौजूद प्रकाश जहां सेंसर का उपयोग किया जाता है) सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए गए रंग मान को प्रभावित करेगा। उदाहरण के लिए, एक हरे रंग की डिस्क संख्या '57' की रिपोर्ट कर सकती है, जो ह्यू चार्ट पर 'पीले' क्षेत्र में आती है। ऐसा सेंसर की खराबी के कारण नहीं, बल्कि सेंसर के आसपास मौजूद परिवेशीय प्रकाश के कारण होता है। कक्षा में सेंसर की स्थिति के आधार पर रंग मान अलग-अलग हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, खिड़की के पास बैठने से, या विशेष रूप से बादल वाले दिन बैठने से, सेंसर द्वारा रंग मान डेटा की रिपोर्ट करने का तरीका बदल सकता है।
ऑप्टिकल सेंसर एलईडी लाइटों से सुसज्जित है, जो परिवेशीय प्रकाश की परवाह किए बिना एक समान प्रकाश स्रोत प्रदान करता है।
आपकी जानकारी के लिए
EXP ब्रेन पर डिवाइस स्क्रीन आपको ऑप्टिकल सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए गए सभी डेटा को देखने की अनुमति देती है। जब डिवाइस स्क्रीन डैशबोर्ड में ऑप्टिकल सेंसर का चयन किया जाता है, तो रंग, चमक और निकटता डेटा प्रदर्शित करने वाली स्क्रीन पर स्क्रॉल करने के लिए चेकमार्क बटन का उपयोग करें। डिवाइस स्क्रीन पर विभिन्न डिस्प्ले देखने के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें।
वीडियो की शुरुआत 73 डिग्री पर ह्यू मान से होती है, जो हल्के हरे रंग के वृत्त से घिरा हुआ है। जब चेकमार्क बटन का चयन किया जाता है, तो डिस्प्ले पर 'ब्राइटनेस 75 प्रतिशत' लिखा दिखाई देने लगता है। जब इसे दोबारा दबाया जाता है तो डिस्प्ले पर 'प्रॉक्सिमिटी फार' लिखा दिखाई देता है। तीसरी बार दबाने पर, डिस्प्ले बदल जाता है और ऑप्टिकल सेंसर से प्राप्त सभी डेटा एक स्क्रीन पर खुल जाता है, जिसमें 0 पर सेट किया गया LED मान भी शामिल होता है।
ऑप्टिकल सेंसर की एलईडी लाइट को स्क्रीन से चालू और बंद किया जा सकता है जो ऑप्टिकल सेंसर का सारा डेटा एक साथ दिखाती है। एलईडी लाइट को चालू या बंद करने के लिए ब्रेन पर बायां तीर बटन दबाएं। नीचे दिए गए वीडियो को देखें और देखें कि एलईडी मान 0 से 100 तक कैसे बदलता है, जो यह दर्शाता है कि एलईडी लाइटें चालू हो गई हैं, और देखें कि रंग मान भी तदनुसार कैसे बदलता है। वीडियो के अंत में एलईडी लाइटें बंद कर दी जाती हैं।
गतिविधि
अब जब आप ऑप्टिकल सेंसर और यह कैसे काम करता है, इसके बारे में जान चुके हैं, तो अब समय है कि आप ब्रेन डिवाइस स्क्रीन में ऑप्टिकल सेंसर डेटा देखकर इसके बारे में और जानें। इस गतिविधि में, आप ऑप्टिकल सेंसर के ऊपर लाल डिस्क को पकड़े हुए 6-एक्सिस आर्म को मैन्युअल रूप से घुमाएंगे और फिर सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए जा रहे डेटा के बारे में अपने अवलोकन रिकॉर्ड करेंगे। नीचे सूचीबद्ध गतिविधि के चरणों को पूरा करने के तरीके को देखने के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें, जो 6-अक्ष आर्म को स्थानांतरित करने और डिवाइस स्क्रीन से डेटा देखने से संबंधित हैं।
गतिविधि:मस्तिष्क के उपकरण स्क्रीन में रिपोर्ट किए गए सेंसर डेटा के बारे में अवलोकन करने के लिए 6-अक्ष आर्म को ऑप्टिकल सेंसर पर और z-अक्ष के साथ ऊपर और नीचे मैन्युअल रूप से ले जाएं।
- सबसे पहले, नीचे दिए गए VEXcode प्रोजेक्ट का निर्माण करें, और प्रोजेक्ट को ब्रेन में डाउनलोड करें। यह परियोजना, परियोजना के बंद होने पर भी डिस्क को चुम्बक से जुड़ा रहने देगी, जिससे 6-अक्षीय भुजा को मैन्युअल रूप से चलाना आसान हो जाएगा।
- प्रोजेक्ट को चलाएं, और 6-अक्ष आर्म पर चुंबक से लाल डिस्क को मैन्युअल रूप से जोड़ें।
- परियोजना बंद करो.
- ऑप्टिकल सेंसर के ऊपर डिस्क के साथ 6-एक्सिस आर्म को ले जाएं। मस्तिष्क के उपकरण स्क्रीन पर ऑप्टिकल सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए गए डेटा का निरीक्षण करें, जब आप 6-अक्ष भुजा को धीरे-धीरे z-अक्ष से नीचे सेंसर की ओर ले जाएं, और फिर सेंसर से दूर ले जाएं।
- निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में लिखें:
- जैसे-जैसे डिस्क सेंसर के करीब आती है, ह्यू मान किस प्रकार बदलता है? आपको क्या लगता है ऐसा क्यों हो रहा है?
- जैसे-जैसे डिस्क सेंसर से दूर होती जाती है, रंग का मान किस प्रकार बदलता है? आपको क्या लगता है ऐसा क्यों हो रहा है?
- जब डिवाइस स्क्रीन पर रिपोर्ट किया गया रंग डिस्क के रंग से मेल खाता है, तो संख्यात्मक ह्यू मान रीडिंग क्या है?
- जब आपको z-अक्ष पर वह बिंदु मिल जाए जहां रंग मान रीडिंग डिस्क के रंग से मेल खाता है, तो 6-अक्ष आर्म को उस स्थिति में पकड़ें।
- इस स्थान के निर्देशांक डेटा को देखने के लिए डिवाइस स्क्रीन में आर्म विकल्प का चयन करें। इस x, y, z-निर्देशांक को अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में रिकॉर्ड करें। यह आपको बताएगा कि वर्तमान प्रकाश स्थितियों के तहत ऑप्टिकल सेंसर द्वारा रंग मान को सही ढंग से रिपोर्ट करने के लिए डिस्क को कहां रखा जाना चाहिए।
- ऑप्टिकल सेंसर की एलईडी लाइट चालू रखते हुए इस प्रक्रिया को दोहराएं, तथा अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में उन्हीं प्रश्नों के उत्तर दें।
- एलईडी लाइट चालू होने पर डेटा किस प्रकार भिन्न होता है? तुम क्यों सोचते हो कि ऐसा है?
- क्या एलईडी लाइटों ने उपरोक्त प्रश्नों के उत्तर बदल दिए? इस प्रश्न का उत्तर अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में भी लिख लें।
अपनी समझ की जाँच करें
अगले पाठ पर जाने से पहले, अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर देकर सुनिश्चित करें कि आप इस पाठ की अवधारणाओं को समझते हैं।
अपनी समझ की जाँच करें प्रश्न > ( Google Doc / .docx / .pdf)
डिस्क को रंग के आधार पर क्रमबद्ध करने का तरीका जानने के लिए अगले पाठ पर जाने के लिए अगला > चयन करें।