لمحة عامة

تقوم أجهزة الاستشعار في نظام EXP بما يوحي به اسمها تمامًا ؛ فهم يستشعرون الأشياء. بدون هذه المستشعرات، يكون لبنيتك سقف افتراضي فوق رأسها مع ما يمكنها القيام به. بمعنى أنه سيتعين علينا أخذ كل جانب من جوانب الروبوت الخاص بنا في الاعتبار بعناية ووضعه في الكود. يتوافق استخدام أجهزة الاستشعار بشكل وثيق مع القول المأثور، فكر بشكل أكثر ذكاءً، وليس أكثر صعوبة. الجزء الصعب عندما يتعلق الأمر باستخدام أجهزة الاستشعار، هو تحليل وتطبيق المعلومات ذات الصلة التي تقدمها، والتي ستتناولها هذه المقالة بالتفصيل.

المعلومات والتنسيب

يجب تركيب المستشعرات في الموقع الأمثل بالنسبة لاستخدامها. على سبيل المثال، يجب وضع مفتاح المصد على ارتفاع حيث سيصطدم بجزء آخر، ويجب وضع مستشعر بصري حيث سيواجه جسمًا غريبًا، ويجب وضع مستشعر المسافة حيث توجد مساحة كبيرة أمامه. إن فهم  مكان تركيب هذه المستشعرات وفقًا لاستخدامها هو الخطوة الأولى في تطبيق بيانات مستشعر EXP. دعونا نلقي نظرة أكثر تعمقا على هذه الأمثلة.

مفتاح المصد

يعتمد مفتاح ممتص الصدمات VEX على الأرجح على الجهاز الكهربائي الأكثر استخدامًا: المفتاح. يتكون المفتاح من طرفين (أماكن لتوصيل سلك) وجسر سلكي "لإجراء" الاتصال عند الضغط على المفتاح، والذي يستقبله دماغ الروبوت. يعتمد وضع المفتاح كليًا على سيناريو الاستخدام. يتضمن السيناريو الأكثر استخدامًا مع الخبرة المصد الذي يحدد ما إذا كان الروبوت الخاص بك قد تلامس مع كائن آخر. على سبيل المثال، يمكن وضع مفتاح المصد على الجزء الخلفي من الروبوت (كما في الصورة أدناه)، واستخدامه لإيقاف الروبوت من القيادة عند الضغط عليه. يتطلب هذا السيناريو أن يكون لمفتاح المصد مسار واضح بين مقدمة المستشعر وأي جسم يتم الضغط عليه مقابل المستشعر. تأكد من عدم وجود هيكل على الروبوت أمام الزر الموجود على وجه المستشعر. التأكد من ذلك يعني أنك ستحصل على قراءات دقيقة عند الضغط على الزر.

المستشعر البصري

المستشعر البصري هو مزيج من مستشعر الضوء المحيط ومستشعر الألوان ومستشعر القرب. المستشعر البصري قادر على تحقيق ذلك لأنه يستقبل الطاقة الضوئية ويحول الطاقة إلى إشارات كهربائية. تقوم الإلكترونيات الداخلية للمستشعر (آلة حالة الأجهزة) بتحويل هذه الإشارات إلى إشارات خرج ليتم استقبالها كمدخل من قبل EXP Brain. 

مرة أخرى، يعتمد وضع المستشعر كليًا على سيناريو الاستخدام. يتضمن السيناريو الأكثر استخدامًا مع EXP المستشعر البصري الذي يحدد لون كائن آخر. على سبيل المثال، يمكن تركيب المستشعر البصري على الجزء الأمامي من BaseBot EXP واستخدامه لتمييز لون Buckyballs (كما هو موضح في الصورة على اليمين). يتطلب هذا السيناريو أن يكون للمستشعر البصري مسار واضح أمام المستشعر بين أي جسم يتم قياسه والمستشعر. تأكد من عدم وجود هيكل على الروبوت أمام نافذة المستشعر البصري الصغيرة على وجه المستشعر. التأكد من ذلك يعني أنك ستحصل على قراءات دقيقة عندما يظهر كائن ما.

مستشعر المسافة

يتمتع مستشعر المسافة بقدرات قياس المسافة واكتشاف الأجسام وتحديد الحجم النسبي للكائن والإبلاغ عن سرعة الكائن. يستطيع مستشعر المسافة تحقيق ذلك لأنه يرسل نبضة ليزر من الفئة 1 ويقيس مقدار الوقت الذي يستغرقه انعكاس النبضة. 

يتضمن السيناريو الأكثر استخدامًا مع الخبرة مستشعر المسافة الذي يحدد المسافة إلى كائن آخر. على سبيل المثال، يمكن تركيب مستشعر المسافة على الجزء الأمامي من BaseBot EXP واستخدامه لتمييز مدى بعد المستشعر عن Buckyballs. قد يتم ترميز BaseBot للقيادة نحو Buckyballs ودفعها بعيدًا عن الحقل المرتفع (كما هو موضح في الصورة أدناه). يتطلب هذا السيناريو وجود مسار واضح أمام المستشعر بين أي جسم يتم قياسه والمستشعر. تأكد من عدم وجود هيكل على الروبوت أمام نافذة المستشعر الصغير على وجه المستشعر. التأكد من ذلك يعني أنك ستحصل على قراءات دقيقة عندما يظهر كائن ما.

بيانات المستشعر بالقصور الذاتي من VEX EXP Brain

يحتوي VEX EXP Brain على مستشعر بالقصور الذاتي مدمج. يقوم المستشعر بالقصور الذاتي بالإبلاغ عن بيانات حول العنوان والدوران والاتجاه والتسارع في لوحة معلومات المستشعر وفي VEXcode EXP. من المهم أن تعرف أنه عند تركيب دماغك، حاول تركيبه بطريقة يتوافق فيها الرأس والطبقة واللف والانعراج مع رأس الروبوت من أجل البساطة. يؤخذ هذا في الاعتبار مع BaseBot و Clawbot و CatapultBot (الصورة أدناه)، ولكن يجب أخذه في الاعتبار مع الإصدارات المخصصة. إذا لم يكن عقلك متوافقًا مع الروبوت الخاص بك، فمن المحتمل أن تكون البيانات التي تتلقاها خاطئة.

الاستخدام

من الرائع التفكير في كيفية قيام هذه المستشعرات تقنيًا بإعطاء الحياة لهذه البنيات، لأنها مصممة وفقًا لحواس حياتنا الحقيقية. فكر في الأمر عمليًا، في أي سيناريوهات ستستخدم إحساسًا معينًا ؟

مفتاح المصد

بعد إضافة مفتاح المصد كجهاز في VEXcode EXP، هناك سيناريوهان رئيسيان مفيدان فيهما. تتضمن هذه السيناريوهات عندما يستشعر الرمز أحداث الضغط والمصد. يسمح استشعار الضغط للروبوت باكتشاف متى يضغط شيء ما على مفتاح المصد، بينما تسمح لك أحداث المصد بتشغيل رمز محدد عند اكتشاف شيء ما يضغط على مفتاح المصد. يتضمن السيناريو الأكثر استخدامًا مع الخبرة المصد الذي يحدد ما إذا كان الروبوت الخاص بك قد تلامس مع كائن آخر. في الصورة الأولى أدناه، قام المستخدم بترميز أنه إذا لامس مفتاح المصد أي شيء، فسيتوقف الروبوت عن التقدم للأمام. من خلال معرفة استخدام مفتاح المصد، يمكنك ترميز الروبوت الخاص بك للقيام بأي شيء بعد الضغط عليه. 

على سبيل المثال، يمكنك ترميزه لعمل نسخة احتياطية منه أو تشغيله أو التوقف عن القيادة أو مجرد إنهاء المشروع بأكمله. يتضمن سيناريو آخر وضع مفتاح المصد بالقرب من الجزء العلوي من الروبوت، وبعيدًا عن القطع الهيكلية لاستخدامها كمحطة طوارئ من قبل المشغل. على غرار المثال السابق، يمكننا تحليل البيانات واستخدامها لاتخاذ قرار. المثال الذي يتم تشغيله في الصورة على اليمين هو الطباعة التي تم الضغط على مفتاح المصد على الدماغ. ما هي الاستخدامات التي يمكنك التفكير فيها ؟ فكر في الأمر بهذه الطريقة، إذا اصطدمت سيارتك بجدار، فما هو رد فعلك ؟ هل تريد الرجوع للخلف ؟ هل ستتوقف عن القيادة ؟ 

المستشعر البصري

المستشعر البصري هو أداة متعددة الاستخدامات وله مجموعة من الاستخدامات. بعد إضافة المستشعر البصري كجهاز في VEXcode EXP، يمكنك ترميز واستخدام المستشعر البصري من أجل:

• قم بتشغيل أو إيقاف تشغيل مصابيح LED البيضاء الخاصة بالمستشعر.
• اضبط نسبة طاقة مصابيح LED البيضاء.
• الكشف عن كائن.
• اكتشف لونًا.
• قم بقياس النسبة المئوية لسطوع الضوء المحيط.
• قم بقياس لون اللون بالدرجات.

يتضمن السيناريو الأكثر استخدامًا مع EXP المستشعر البصري الذي يحدد لون كائن آخر. بعد ذلك، يعتمد تحليل البيانات كليًا على ما تستخدم المستشعر من أجله. هل تريد أن يتشاجر الروبوت مع كرات بوكي بلون واحد ؟ تجنب لون معين ؟ توقف عن القيادة بمجرد العثور على لون معين ؟ يعد المستشعر البصري أداة رائعة حيث يمكنك استخدامه بأي طريقة يمكنك التفكير فيها فيما يتعلق بالكشف عن اللون أو الضوء المحيط. تشمل السيناريوهات الأخرى توقف الروبوت عن القيادة عند اكتشاف جسم ما، أو توقف الروبوت عن القيادة عندما يصبح السطوع أكبر من قيمة معينة، أو في أي مكان آخر يتطلب استشعار اللون والسطوع للروبوت.

مستشعر المسافة

يمكن لمستشعر المسافة إنتاج العديد من القياسات التي يمكن استخدامها لتغيير سلوك الروبوت بمجرد إضافته إلى VEXcode. يمكن استخدام دماغ EXP بالتنسيق مع مشروع المستخدم لتحويل قراءات مستشعر المسافة إلى:

• المسافة إلى جسم ما مقاسة بالسنتيمتر أو الملليمتر أو البوصة.
• سرعة الجسم بالأمتار في الثانية.
• حجم الجسم صغير أو متوسط أو كبير.
• تم العثور على الكائن.

يتضمن السيناريو الأكثر استخدامًا مع الخبرة مستشعر المسافة الذي يحدد المسافة إلى كائن آخر. مثل الأمثلة المدرجة مع أجهزة الاستشعار الأخرى، يعتمد الاستخدام على الموقف وما تريده. في الصورة الأولى، يستدعي الرمز أن يدور الروبوت حتى يكتشف كائنًا ثم يتحرك للأمام بمقدار 400 مم بمجرد أن يفعل ذلك. المثال الثاني يجعل Clawbot يغلق مخلبه بمجرد أن يكون الجسم أقرب من 75 مم. تشمل السيناريوهات الأخرى اكتشاف الروبوت لجسم ما وتجنبه أو الاقتراب منه، وتحديد المسافة التي يجب التقاطها، والإبلاغ عن سرعة الجسم في الدماغ، بالإضافة إلى الحجم النسبي للجسم، سواء بالنسبة لمشغل الروبوت. يتيح لك استخدام أي من وظائف مستشعر المسافة التفاعل مع ما يحدث. السؤال التالي هو كيف  تريد وتحتاج إلى أن يتفاعل الروبوت الخاص بك ؟

بيانات المستشعر بالقصور الذاتي من VEX EXP Brain

يتم دمج استخدام البيانات من مستشعر القصور الذاتي في التعليمات البرمجية الخاصة بك. افهم أنك قادر على تقليل سرعة الروبوت أو تغيير العنوان أو الميل أو الانعراج أو التدحرج بسبب المستشعر بالقصور الذاتي. عندما تطلب من الروبوت الانعطاف يمينًا، إما من خلال VEXcode أو وحدة التحكم، فسيطلب من العنوان التغيير وفقًا لذلك. يسمح لك استخدام هذا المستشعر بتحريك الروبوت في الفضاء.

التطبيق

باستخدام المعلومات المقدمة أعلاه، في حالة ظهور موقف تكون فيه هناك حاجة إلى مستشعر، تأكد من وضعه في الموقع الأمثل على البناء الخاص بك لكل استخدامه. هل ما زلت غير متأكد ؟ ضع نفسك مكان الروبوت. ما هو الموقع الأمثل لعينيك ؟ ماذا عن اللمس ؟ عندما يتعلق الأمر بالمستشعر الذي يجب عليك استخدامه، لا توجد إجابة صحيحة. يجب أن تستند إلى ما تحتاج إلى القيام به، وأي مستشعر يمكنه إنجاز هذه المهمة. انظر مخطط فين أدناه ؛ إذا كنت تتطلع إلى استخدام مستشعر للكشف عن كائن ما، فيمكنك استخدام مستشعر المسافة أو المستشعر البصري. افهم أن كل مستشعر له قدراته الخاصة، ثم اختر المستشعر الذي سيفي باحتياجاتك.

تذكر أن الخبرة هي أيضًا مكافئ الفصل الدراسي لـ V5. تتوافق مستشعرات V5 إلى الوراء مع EXP Brain بالإضافة إلى التعليمات البرمجية، ويتم تنفيذها حتى في التعليمات البرمجية. هل تريد أن تشعر بالمزيد مع مجموعة الخبرة الخاصة بك ؟ حاول استخدام مستشعرات V5.