V5 旋轉感測器

簡介

V5 旋轉感測器 由 VEX 推出，過去 EDR 系統感測器是以三線類杜邦頭接孔的設計，現今推出感測器皆以智能接孔為主，可與 V5 機器人平臺完全整合。

V5 旋轉感測器主要可量測以下數值，提供機器人有更好的迴授控制：

Rotational position（旋轉位置）
Total rotations（總旋轉值）
Rotation speed（轉速）

Rotational position：測量從 0° 到 360°，精度為 0.088。角度是絕對確定的，當機器人關閉電源或程式結束後不會遺失，重新啟動主機或程式依然保持原數值。

Total rotations：向前或向後旋轉的次數，可根據需要重置為零。當機器人關閉電源時，將無法儲存旋轉數值。

Rotation speed：由感測器以每秒量測角度。

旋轉感應器可與 1/8 和 1/4 英寸 VEX金屬軸(Drive Shafts) 相容。感測器外殼有一個螺絲安裝孔，可使用 #8-32螺絲安裝感測器。

注意：旋轉感測器配有兩個金屬軸插入，可以插入到 1/4 英寸軸孔中，也可以搭配轉換器安裝 1/8 英寸 VEX 軸。

V5 旋轉感測器的寬度剛好可套入 C-Channels

V5旋轉感測器 使用智能接孔，使用 V5 訊號線可連結 V5主機上的任何一個智能接孔。

注意：請確保訊號線的透明塑膠連接器已完全插入接孔，並確認訊號線不會鬆脫。

V5 旋轉感測器的工作原理

V5 旋轉感測器的旋轉軸集線器位置更改為電信號（使用霍爾效應感測器）註1。感應器內部電子元件將訊號轉換後輸出給 V5主機。

註1：霍爾感測器是一個能量轉換器，將磁場變化轉換成電壓變化。

V5 旋轉感測器 即使 V5主機 電源關閉，仍然可記錄旋轉位置（從0到360度）。工作原理類似於電位計（ 3-wire potentiometer ）註2。然而，與電位計不同，V5 旋轉感測器 可以連續旋轉和測量許多軸旋轉，類似 光學旋轉編碼器 （3-wire Optical Shaft Encoder）註3。

註2：3-Wire Potentiometer（3線電位計）

註3：3-Wire Optical Shaft Encoder（3線光學旋轉編碼器）

V5 旋轉感測器 藉由程式編輯來讀取感測器數值，作為控制機器人行為的參考因素之一。

將 V5 旋轉感測器 的位置設置為指定度數，例如: 0 度。
絕對角度：選轉範圍介於 0 到 360 之間。
通過軸的轉動或軸的角度來測量位置。
以每秒度（dps）或每分鐘轉速（rpm）來測量軸速。

V5 旋轉感測器的設置

放置：V5 旋轉感測器 需要通過軸孔插入一個軸才能正常使用。請務必使用#8-32 螺釘將感測器安全地連接在安裝孔中。

確保軸與感測器的結構孔、軸承和軸孔對齊，注意是否有抑制軸轉動的異物存在。

讀取 V5旋轉感測器 值：使用 V5主機 中 Devices 內的（儀錶板）查看旋轉感測器讀取到的數值。可以參考以下步驟來讀取感測器數值：

打開V5的保護透明上蓋，打開 V5主機 並觸控Devices圖示。

2. 選擇螢幕上 Device Info 中的 V5旋轉感測器圖示。

3. 旋轉感測器的設備資訊將顯示軸已轉動的角度、軸已轉動的旋轉量以及軸速（速度）。選擇帶有” Set Zero “的螢幕部分，將值重置為零。

注意：確保V5機器人主機有最新韌體版本

在 VEXcode V5 中添加旋轉感測器作為設備

1.以下步驟將添加旋轉感測器作為 VEXcode V5 中的裝置：選擇裝置「圖示」。

2.選擇”Add a device”

3. 選擇”ROTATION”。

4. 選擇旋轉感測器插入 V5 機器人主機的智慧接孔。

5.選擇接孔後重新命名或預設名稱，選擇”完成”。

注意：有一個選項將文章視窗中的旋轉感測器的名稱從”ROTATION1″更改為不同的名稱，以及更改感測器測量旋轉方向的選項。

當 V5旋轉感測器 添加到您的使用者程式中，一組新的感測器指令將可以使用。

注意：在儀錶板中設置 0 和在指令中設置 0 是有區別的。

旋轉感測器的常見用途

V5旋轉感測器 所量測的數值，可以用來調整機器人運動。

可從以下地方得到 V5旋轉感測器 的資訊及設置方式：

可使用 V5主機 上的「Device Info」選項。
可使用 VEXcode V5 File 選單中的「Open Examples」選項中找到的範例專案「Rotation Sensing」。
可使用 VEXcode 程式中的自定義指令。

提供用途參考範例：

1. 控制位置：從 V5主機 能知道Clawbot的手臂的旋轉角度。

2. 輸入/輸出比讀數：可用於鏈輪和齒輪比率的研究。

使用於競賽場合

V5 旋轉感測器將為競爭機器人提供卓越的競爭優勢。測量軸角、位置和軸速的能力將為控制機器人的行為提供大量資訊。

飛輪速度：非智能馬達驅動軸的飛輪可安裝，可直接量測到當前旋轉速度與角度。例如：使用鏈條帶動A、B兩端不同大小的鏈輪，A端鏈輪由馬達直接驅動，B端靠鍊條驅動鏈輪而旋轉。因鏈輪大小不一樣，所以鏈輪所旋轉速度及角度也會不一樣。A端可由馬達內部光學編碼器量測角度及速度，B端可加裝 V5 旋轉感測器直接量測B端鏈輪旋轉速度或角度。

孤立的車輪/旋轉感測器：例如機器人需要推動遊戲道具，機器人可能會遇到驅動輪滑動情況。V5 智慧馬達驅動的車輪開始滑動，馬達內建 Encoder 的值就不再有效。在這種情況下，可以在機器人的底盤中添加一個帶旋轉感測器的獨立全向輪，以精確測量機器人的運動。建議使用橡皮筋或乳膠管組裝此車輪類似懸吊系統。此設計將允許測量輪與場面保持充分接觸，而無需將驅動輪從地板上抬起來。

競賽題目為例：在 2020 – 2021 VEX 機器人競賽遊戲中，”Change Up”可以將旋轉感測器放置在機器人手臂的軸上，並且可以程式設計為移動到塔柱頂部的確切高度以得分。

內容參考：Using the V5 Rotation Sensor