Давайте исследуем диапазон движений!

Это исследование позволит вам увидеть минимальную и максимальную степень, на которую могут выдвигаться рука и коготь. 

• Убедитесь, что у вас есть необходимое оборудование и инженерный блокнот.

Шаг 1: Подготовка к исследованию

Прежде чем приступить к занятию, готовы ли у вас все эти предметы? Строитель должен проверить каждое из следующих пунктов:

• Все ли двигатели и датчики подключены к правильным портам?

• Полностью ли вставлены интеллектуальные кабели  во все двигатели и датчики?

• Мозг включен?

• Аккумулятор заряжен?

• Вставлено ли радио в Robot Brain?

Шаг 2: Меню устройства

Начните с Robot Brain и выбора кнопки для перехода в меню настроек.

Аккуратно пальцами полностью откройте коготь Clawbot.
После открытия меню настроек используйте кнопки «Вверх» и «Вниз» на устройстве Brain, чтобы выбрать «Информация об устройстве», чтобы открыть меню устройства.

На экране меню устройства отображается информация об устройстве, подключенном к этому порту. IQ Brain имеет 12 портов.

Используйте стрелки, чтобы перейти к двигателю порта 11, который является двигателем когтя.

• Двигатель порта 11: кулачковый двигатель.

• Скорость: показывает, насколько быстро (в оборотах в минуту) вращается двигатель.

• Угол: Отображает текущее положение двигателя в градусах.

• Обороты: показывает, сколько оборотов сделал двигатель.

• Нажмите кнопку проверки, чтобы запустить и остановить двигатель. Коготь также можно открывать и закрывать вручную.

Шаг 3: Исследование движения когтя и руки

• Если вы полностью открыли захват до открытия меню устройства, то двигатель захвата считает, что его полностью открытое положение равно 0 градусам — как это отображается в меню устройства.

  В своей инженерной тетради спрогнозируйте, какими будут значения двигателя порта 11 (двигателя клешни), когда вы закроете захват, осторожно сдвинув его стороны вместе. Каково будет значение угла в градусах, когда захват будет закрыт?

  • Подсказка: Сообщаемое значение не будет таким, как показано на рисунке ниже.

• Проверьте свое предсказание, осторожно нажав на коготь. Какой угол теперь отображается в меню устройства для кулачкового двигателя?

• Продолжайте осторожно открывать и закрывать коготь руками, чтобы вы могли видеть изменение угла.

• Что вы заметили в диапазоне угла в градусах кулачкового двигателя? Продолжают ли значения угла увеличиваться или у них есть пределы?

• Запишите диапазон значения угла для кулачкового двигателя: от значения угла при полностью открытом положении до значения угла при полностью закрытом состоянии.

• Всегда ли одинаковы значения угла, когда захват открыт? Всегда ли одинаковы значения угла для закрытого захвата? Как вы думаете, почему?

Шаг 4: Программирование с диапазоном движения

Подсистемы, такие как когти или руки, обычно имеют ограниченный диапазон движения, что не позволяет им непрерывно вращаться. Когти могут открываться или закрываться только до достижения механического предела. Аналогичным образом, диапазон движения руки часто ограничивается землей или телом самого робота. При работе с подсистемами с ограниченным диапазоном движения очень важно оставаться в этом диапазоне, независимо от того, управляете ли вы роботом удаленно или программируете его на автономное движение. Продолжение подачи питания на двигатели после того, как подсистема достигла предела, приведет к ненужной нагрузке на двигатель и любые подключенные компоненты.

Прежде чем научиться приспосабливаться к ограниченному диапазону движений когтей и рук, давайте посмотрим на блоки, используемые для программирования когтя и руки.

В VEXcode IQ есть два блока, которые можно использовать для подъема и опускания руки, а также для открытия и закрытия захвата в определенное положение.

Блок [Вращение для] и блок [Вращение в положение] .

• Блок [Spin ​​for] вращает двигатель в выбранном направлении на выбранное расстояние от того места, где он находится в данный момент.

• Блок [Spin ​​to Position] вращает двигатель в выбранное положение на основе текущего положения двигателя. Блок [Spin ​​to Position] определяет наилучшее направление вращения для достижения позиции.

Когда будут использоваться эти блоки? Представьте, что вы программируете свою руку на подъем и опускание, но когда она опускается, она не опускается полностью обратно в исходное положение (ноль градусов). Вместо этого она снижается до 15 градусов. Если вы затем используете блок [Spin ​​for] , чтобы поднять его на 90 градусов - рука поднимется на 90 градусов от того места, где она находится в данный момент, и действительно поднимется до 105 градусов.

Однако в той же ситуации, если рука находится под углом 15 градусов и блок [Вращение в положение] используется для поднятия ее на 90 градусов, рука поднимется на 75 градусов, чтобы достичь желаемого положения в 90 градусов.

Это важно понимать, потому что если используется блок [Spin ​​for] , а рука не полностью опущена или коготь не полностью закрыт, рука или коготь могут приблизиться к своему пределу того, насколько далеко они могут двигаться. 

Давайте рассмотрим блоки, которые можно использовать с блоками [Вращение для] и [Вращение в положение] , которые помогут им более точно запрограммировать вашего робота.

• Блок [Set Motor timeout] используется для предотвращения того, чтобы блоки движения, которые не достигают своего положения, мешали запуску других блоков в стеке. Примером двигателя, не достигшего своего положения, является рука или коготь, которые достигают своего механического предела и не могут завершить свое движение.

• Что произойдет, если используется блок [Вращение для] и коготь или рука достигают предела своего диапазона движения? Остановится ли проект из-за того, что рука или коготь не смогут двигаться дальше?

  Проект не остановится, пока блок не выполнит свою задачу. Если клешня пытается раскрыться на 100 градусов, но начинает с угла 50 градусов и пытается выйти за пределы своего диапазона движения, клешня будет продолжать попытки раскрыться, даже если это не удастся. Это не очень хорошая ситуация, поскольку это может привести к перенапряжению деталей и разрядке аккумулятора.

  В этом случае можно использовать блок [Установить тайм-аут двигателя]  . Этот блок действует как отказоустойчивый, поэтому, если двигатель достигает своего механического предела, он может продолжить работу над остальной частью проекта через определенное время.

  В следующем примере робот поедет вперед после того, как захват развернется на полные 200 градусов или достигнет тайм-аута в три секунды.

• Блок [Установить положение двигателя] используется для установки значения угла двигателя (его положения) на выбранное значение. Его также можно установить на 0 градусов для сброса положения двигателя.

• Блок [Вращение в положение] легче программировать, если вы знаете текущий угол вращения двигателя. Но иногда рука может выглядеть так, будто она полностью опущена, хотя на самом деле она поднята на несколько градусов.

  Блок [Установить положение двигателя] блок позволяет вам установить градусы, в которых вы хотите, чтобы угол двигателя был. Это очень полезно для сброса положения двигателя на 0 градусов.

  В следующем примере двигатель руки робота сбрасывается до 0 градусов независимо от того, где он находится в данный момент, прежде чем он развернется на 360 градусов и поедет вперед.