Laten we het bewegingsbereik verkennen!

Met deze verkenning kun je de minimale en maximale graden zien waarin de arm en de klauw zich kunnen uitstrekken. 

• Zorg ervoor dat u over de benodigde hardware en uw technische notebook beschikt.

Stap 1: Voorbereiden op de verkenning

Heb je elk van deze items klaar voordat je met de activiteit begint? De bouwer moet elk van de volgende punten controleren:

• Zijn alle motoren en sensoren op de juiste poorten aangesloten?

• Zijn de slimme kabels volledig in alle motoren en sensoren gestoken ?

• Is het brein ingeschakeld?

• Is de batterij opgeladen?

• Is de radio in het Robotbreingeplaatst?

Stap 2: Het apparaatmenu

Begin door het robotbrein in te schakelen en de X te selecteren om naar het menu Instellingen te navigeren.

Open de klauw van de Clawbot voorzichtig volledig met uw vingers.
Zodra het menu Instellingen is geopend, gebruikt u de knoppen Omhoog en Omlaag op de Brain om Apparaatinfo te selecteren om het Apparaatmenu te openen.

Het scherm Apparaatmenu geeft informatie weer over het apparaat dat op die poort is aangesloten. Er zijn 12 poorten op de IQ Brain.

Gebruik de pijlen om naar de Port 11 Motor te gaan, dit is de Claw Motor.

• Poort 11-motor: de klauwmotor.

• Snelheid: Geeft aan hoe snel (in omwentelingen per minuut) de motor draait.

• Hoek: Toont de huidige positie van de motor in graden.

• Toeren: Geeft aan hoeveel omwentelingen de motor heeft gedraaid.

• Druk op de controleknop om de motor te starten en te stoppen. De Klauw kan ook handmatig worden geopend en gesloten.

Stap 3: Onderzoek van de beweging van de klauw en arm

• Als je je klauw volledig hebt geopend voordat je het Apparaatmenu hebt geopend, beschouwt de Klauwmotor de volledig geopende positie als 0 graden, zoals weergegeven in het Apparaatmenu.

  Voorspel in uw technische notitieboekje wat de waarden van de Port 11-motor (klauwmotor) zullen zijn wanneer u de klauw sluit door de zijkanten voorzichtig naar elkaar toe te drukken. Wat zal de hoekwaarde in graden zijn als de klauw gesloten is?

  • Tip: De gerapporteerde waarde zal niet dezelfde zijn als in de onderstaande afbeelding.

• Test je voorspelling door de klauw voorzichtig dicht te duwen. Welke hoek wordt nu weergegeven in het apparaatmenu voor de klauwmotor?

• Blijf je handen gebruiken om de klauw voorzichtig te openen en te sluiten, zodat je de hoek kunt zien veranderen.

• Wat valt je op aan het bereik van de hoek in graden voor de klauwmotor? Blijven de hoekwaarden toenemen of hebben ze grenzen?

• Noteer het bereik van de hoekwaarde voor de klauwmotor: de hoekwaarde bij volledig openen tot de hoekwaarde bij volledig gesloten.

• Zijn de hoekwaarden voor wanneer de klauw open is altijd hetzelfde? Zijn de hoekwaarden voor wanneer de klauw gesloten is altijd hetzelfde? Waarom denk je dat dat zo is?

Stap 4: Programmeren met een bewegingsbereik

Subsystemen zoals klauwen of armen hebben meestal een beperkt bewegingsbereik, waardoor ze niet continu kunnen draaien. Klauwen kunnen slechts een beperkte mate openen of sluiten voordat ze een mechanische limiet bereiken. Op dezelfde manier wordt het bewegingsbereik van een arm vaak beperkt door de grond of het lichaam van de robot zelf. Wanneer u werkt met subsystemen met een beperkt bewegingsbereik, is het van groot belang om binnen dat bereik te blijven, ongeacht of u de robot op afstand bestuurt of programmeert om autonoom te bewegen. Als u doorgaat met het leveren van stroom aan de motoren zodra een subsysteem een ​​limiet heeft bereikt, zal dit onnodige belasting van de motor en eventuele aangesloten componenten veroorzaken.

Voordat we leren hoe we ons kunnen aanpassen aan het beperkte bewegingsbereik van de klauw en arm, kijken we eerst naar de blokken die worden gebruikt om de klauw en arm te programmeren.

Er zijn twee blokken in VEXcode IQ die kunnen worden gebruikt om de arm omhoog en omlaag te brengen en de klauw naar een specifieke positie te openen en te sluiten.

Het blok [Spin ​​voor] en het blok [Spin ​​naar positie] .

• Het [Spin ​​for] blok draait een motor in een geselecteerde richting over een geselecteerde afstand vanaf de plaats waar deze zich momenteel bevindt.

• Het blok [Spin ​​to position] draait een motor naar een geselecteerde positie op basis van de huidige positie van de motor. Het blok [Spin ​​to position] bepaalt de beste draairichting om de positie te bereiken.

Wanneer zouden deze blokken worden gebruikt? Stel je voor dat je je arm programmeert om omhoog en omlaag te gaan, maar wanneer hij omlaag gaat, zakt hij niet volledig terug naar de startpositie van nul graden. In plaats daarvan zakt het terug naar 15 graden. Als je vervolgens het [Spin ​​for] blok gebruikt om het 90 graden omhoog te brengen, zal de arm 90 graden omhoog gaan ten opzichte van waar hij momenteel is en in werkelijkheid tot 105 graden worden verhoogd.

Als in dezelfde situatie de arm zich echter in een hoek van 15 graden bevindt en het blok [Spin ​​to position] wordt gebruikt om deze naar 90 graden te brengen, zal de arm 75 graden omhoog gaan om de gewenste positie van 90 graden te bereiken.

Dit is belangrijk om te begrijpen, want als het [Spin ​​for] -blok wordt gebruikt en de arm niet volledig is neergelaten of de klauw niet volledig is gesloten, kan de arm of klauw de limiet naderen voor hoe ver hij kan bewegen. 

Laten we eens kijken naar blokken die u kunt gebruiken met de [Spin ​​for] en [Spin ​​to position] blokken waarmee u uw robot nauwkeuriger kunt programmeren.

• Het blok [Set motor timeout] wordt gebruikt om te voorkomen dat bewegingsblokken die hun positie niet bereiken, voorkomen dat andere blokken in de stapel worden uitgevoerd. Een voorbeeld van een motor die zijn positie niet bereikt, is een arm of klauw die zijn mechanische limiet bereikt en zijn beweging niet kan voltooien.

• Wat gebeurt er als een [Spin ​​for] -blok wordt gebruikt en de klauw of arm de limiet voor zijn bewegingsbereik bereikt? Stopt het project omdat de arm of klauw niet verder kan?

  Het project stopt pas als het blok zijn taak heeft volbracht. Als de klauw 100 graden probeert te openen, maar begint vanaf 50 graden en probeert buiten zijn bewegingsbereik te draaien, zal de klauw blijven proberen te openen, ook al kan hij dat niet. Dit is geen goede situatie, omdat hierdoor de onderdelen kunnen worden belast en de batterij leeg kan raken.

  In dit geval kan blok [Set motor timeout] worden gebruikt. Dit blok fungeert als een fail-safe, zodat als een motor zijn mechanische limiet bereikt, hij na een bepaalde tijd door kan gaan met de rest van het project.

  In het volgende voorbeeld zal de robot vooruit rijden nadat de klauw de volle 200 graden heeft geopend of de time-out van drie seconden heeft bereikt.

• Het blok [Set motor position] wordt gebruikt om de hoekwaarde van de motor (de positie ervan) in te stellen op een geselecteerde waarde. Het kan ook op 0 graden worden gezet om de positie van de motor te resetten.

• Een [Spin ​​to position] -blok is gemakkelijker te programmeren als u weet wat de hoek van de motor momenteel is. Maar soms kan het lijken alsof de arm helemaal naar beneden is, terwijl hij in werkelijkheid een paar graden omhoog staat.

  Met het [Set motor position] blok kunt u de graden instellen waarop u de motorhoek wilt hebben. Dit is erg handig voor het resetten van de motorpositie naar 0 graden.

  In het volgende voorbeeld wordt de armmotor van de robot gereset naar 0 graden, ongeacht waar hij zich momenteel bevindt, voordat hij naar de 360 ​​graden-positie draait en vooruit rijdt.