Os sensores são fundamentais para o uso eficiente e produtivo de robôs na fabricação industrial. Os sensores coletam dados do ambiente que podem ser usados pelo robô para tomar decisões em tempo real, permitindo que os processos sejam totalmente automatizados.
Nesta lição, você irá:
- Siga as instruções de construção para adicionar o Sensor Óptico à Base do Braço de 6 Eixos do CTE do Cérebro.
- Saiba o que é um sensor.
- Saiba o que o Sensor Óptico relata e como ele funciona.
- Visualize os dados do Sensor Óptico na Tela de Dispositivos no Cérebro.
No final desta Lição, você moverá manualmente o Braço de 6 Eixos com um objeto sobre o Sensor Óptico, para desenvolver uma compreensão dos dados que ele relata e como visualizá-los.
Adicionar o sensor óptico
Siga os passos abaixo para adicionar o Sensor Óptico à sua Base de Braço do Eixo CTE 6 do Cérebro.
O sensor óptico
O que é um sensor?
Um sensor é um dispositivo que coleta dados do ambiente e os relata de uma forma que pode ser lida e compreendida. Interagimos com sensores constantemente no nosso dia a dia. Por exemplo, os sensores ultrassónicos nos automóveis ajudam a manter-nos seguros, recolhendo dados sobre o trânsito à volta dos nossos veículos e acionando um alerta quando um automóvel está no nosso ângulo morto. Os sensores de proximidade nas torneiras ajudam a economizar água, detectando se as mãos estão a uma certa distância, fazendo com que a água comece e pare de funcionar. Em um robô industrial, os sensores são essenciais para a automação eficaz de processos complexos, como detecção de defeitos de fabricação, alinhamento de peças para montagem e classificação, empilhamento e paletização de objetos.
Como funciona o sensor óptico
Os dados do Sensor Óptico podem ser usados em um projeto VEXcode para a Célula de Trabalho CTE tomar decisões com base na cor. O Sensor Óptico pode relatar o valor de matiz, proximidade e brilho do ambiente do sensor.
O sensor óptico não detecta cores. Em vez disso, ele detecta se um objeto está próximo e, em caso afirmativo, exibe o valor de matiz digital desse objeto.
O sensor funciona emitindo uma luz branca. A luz é então refletida de volta pelo objeto detectado e o Sensor Óptico mede a intensidade das cores na luz refletida.
O sensor realiza um cálculo com base nesses níveis de intensidade para determinar um valor de matiz, que pode ser visualizado na Tela de Dispositivos do Cérebro EXP.
O valor de matiz pode ser interpretado usando um gráfico de matiz para determinar uma cor. Na imagem da Tela do Cérebro na linha acima, o valor de matiz relatado é de 75 graus. No gráfico de matiz, 75 graus estariam diretamente entre 60 graus e 90 graus, então a cor correspondente é verde claro.
Observe que a cor na roda de matiz se alinha ao anel colorido em torno do valor de matiz na Tela de Dispositivos.
Luz ambiente e sensor óptico
Como a cor é a luz refletida, a luz ambiente (luz presente na área onde o sensor é usado) afetará o valor de matiz relatado pelo sensor. Por exemplo, um Disco verde pode relatar o número '57', que cai na área 'amarela' no Gráfico de Matiz. Isso não é devido a um mau funcionamento do sensor, mas sim devido à luz ambiente presente ao redor do sensor. Os valores de matiz podem ser lidos de forma diferente, dependendo de onde o sensor está posicionado na sala de aula. Estar sentado perto de uma janela, por exemplo, ou em um dia particularmente nublado, pode mudar a maneira como o sensor relata dados de valor de matiz.
O Sensor Óptico está equipado com luzes LED para fornecer uma fonte de luz consistente, independentemente da luz ambiente.
Para sua informação
A Tela de Dispositivos no EXP Brain permite que você veja todos os dados relatados pelo Sensor Óptico. Quando o Sensor Óptico estiver selecionado no Painel de Controle da Tela de Dispositivos, use o botão de marca de seleção para percorrer as telas que exibem dados de matiz, brilho e proximidade. Veja o vídeo abaixo para ver os diferentes monitores no Ecrã de Dispositivos.
As luzes LED do Sensor Óptico podem ser ligadas e desligadas a partir do ecrã que mostra todos os dados do Sensor Óptico em conjunto. Pressione o botão de seta para a esquerda no cérebro para ligar ou desligar as luzes LED. Assista ao vídeo abaixo para ver o valor do LED mudar de 0 para 100, indicando que as luzes LED foram acesas e observe o valor da tonalidade sendo atualizado de acordo. As luzes LED são então desligadas no final do vídeo.
Actividade
Agora que você aprendeu sobre o Sensor Óptico e como ele funciona, é hora de explorá-lo ainda mais, visualizando os dados do Sensor Óptico na Tela de Dispositivos do Cérebro. Nesta Atividade, você moverá manualmente o Braço de 6 Eixos enquanto segura um Disco vermelho sobre o Sensor Óptico e, em seguida, registra suas observações sobre os dados que o sensor está relatando. Assista ao vídeo abaixo para ver como concluir as etapas da Atividade.
Atividade: Mova manualmente o braço de 6 eixos sobre o sensor óptico e para cima e para baixo ao longo do eixo z para fazer observações sobre os dados do sensor relatados na tela de dispositivos do cérebro.
- Primeiro, crie o projeto VEXcode abaixo e baixe o projeto para o Brain. Este projeto permitirá que o disco permaneça preso ao ímã quando o projeto for interrompido, para facilitar a movimentação manual do braço de 6 eixos.
- Execute o projeto e conecte manualmente um disco vermelho ao ímã no braço de 6 eixos.
- Parar o projeto.
- Mova o braço de 6 eixos com o disco conectado sobre o sensor óptico. Observe os dados relatados pelo Sensor Óptico na Tela de Dispositivos do Cérebro enquanto move lentamente o Braço de 6 Eixos para baixo no eixo z em direção ao sensor e, em seguida, para longe do sensor.
- Registre as respostas às seguintes perguntas em seu caderno de engenharia:
- Como o valor de matiz muda à medida que o disco se aproxima do sensor? Porque achas que isto está a acontecer?
- Como o valor de matiz muda à medida que o disco se afasta do sensor? Porque achas que isto está a acontecer?
- Qual é a leitura do valor de matiz numérico quando a cor relatada na Tela de Dispositivos corresponde à cor do Disco?
- Quando você encontrar o ponto no eixo z em que a leitura do valor de matiz corresponde à cor do disco, segure o braço de 6 eixos nessa posição.
- Selecione a opção Arm na Tela de Dispositivos para observar os dados de coordenadas deste local. Registre esta coordenada x, y, z no seu caderno de engenharia. Isso informará onde o disco precisa ser posicionado para que o sensor óptico relate corretamente o valor da tonalidade, sob as condições atuais de iluminação.
- Repita este processo com as luzes LED do Sensor Óptico acesas, respondendo às mesmas perguntas no seu caderno de engenharia.
- Como os dados diferem com as luzes LED acesas? Porque é que achas que isso acontece?
- As luzes LED alteraram as respostas às perguntas acima? Anote também a sua resposta a esta pergunta no seu caderno de engenharia.
Verifique a sua compreensão
Antes de passar para a próxima lição, certifique-se de entender os conceitos desta lição respondendo às seguintes perguntas em seu caderno de engenharia.
Verifique as suas perguntas de compreensão > ( Google Doc / .docx / .pdf )
Selecione Avançar > para passar para a próxima lição para aprender a classificar um disco por cor.