巡线传感器:RGB巡线传感器使用说明书

2021/10/31 08:05 · 传感器知识资讯 ·  · 巡线传感器:RGB巡线传感器使用说明书已关闭评论
摘要:

巡线传感器:RGB巡线传感器使用说明书?RGB巡线传感器使用说明书?1.概述?RGB巡线传感器模块专为小车巡线比赛设计。它包含4个RGB补光灯和4个光敏接收管,该模块既可以用于深色背景浅色赛道做巡线,也可以用于浅色背景深色赛道做巡线,只要背景与赛道

巡线传感器:RGB巡线传感器使用说明书

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RGB
巡线传感器使用说明书
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1.
概述
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RGB
巡线传感器模块专为小车巡线比赛设计。它包含
4

RGB
补光灯和
4
个光敏接收管,
该模块既可以用于深色背景浅色赛道做巡线,也可以用于浅色背景深色赛道做巡线,只要
背景与赛道色差灰度值大于阈值(背景与赛道在
RGB
域的色差越大,巡线效果越好),
RGB
巡线传感器模块均能用于巡线。该模块具有检测速度快,通过按键学习场地功能,适
应性良好等优点。本模块接口是蓝白色色标,说明是双数字、
I2C
接口,需要连接到主板
上带有蓝白色标示接口。
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2.
功能特性
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?
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具有四只
LED
指示灯用于巡线回馈以及新环境学习情况;
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支持场地学习功能:识别并记录所用场地的背景及路径的颜色;
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?
支持切换
RGB
补光颜色:目前暂时支持三种颜色切换(红、绿、蓝),长按
2
秒按键切

RGB
颜色;
?
?
巡线灵敏度可调;检测高度:依跑道材质和光照情况不等,建议模块探头距跑道
5mm~15mm

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3.
原理分析
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RGB
巡线传感器主要有
4

RGB
发射管和光敏接收管,如下图:
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?
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巡线传感器:RGB巡线传感器使用说明书  第1张

巡线传感器:巡线传感器结构图及初级巡线程序分享

示例程序
脚本说明
由于黑色可以吸收红外光,结合示例21读取巡线传感器的值,可让mBot识别浅色平面上的黑色轨迹,也可让mBot识别黑色平面上的浅色轨迹。
本示例以浅色平面上的黑色轨迹为例,详细介绍如何利用巡线传感器实现mBot沿轨迹行走的效果。
下面例举了mBot相对黑线的4种可能情况,针对这4种情况mBot可采取以下应对策略:
1、在黑线上时,保持前进;
2、偏离黑线时,及时向左或向右纠偏回到正轨;
3、不在黑线时,后退寻找黑线
对应上述4种情况进行编程即为本示例程序:
知识要点
巡线传感器对纯白或纯黑且无反光的表面分辨最佳,一般在浅色平面上可使用黑色电工胶带制作巡线轨迹,以达到较好的巡线效果。
扩展任务
任务1
改变mBot前进、转弯的速度,观察mBot的巡线效果。
任务2
根据思考在情况4下,mBot还可以使用何种策略重新找回黑线。
附-巡线传感器结构图
巡线传感器:RGB巡线传感器使用说明书  第2张

巡线传感器:巡线机器人

巡线机器人:巡线机器人是以移动机器人作为载体,以可见光摄像机、红外热成像仪、其它检测仪器作为载荷系统,以机器视觉—电磁场—GPS——GIS的多场信息融合作为机器人自主移动与自主巡检的导航系统,以嵌入式计算机作为控制系统的软硬件开发平台;具有障碍物检测识别与定位、自主作业规划、自主越障、对输电线路及其线路走廊自主巡检、巡检图像和数据的机器人本体自动存储与远程无线传输、地面远程无线监控与遥控、电能在线实时补给、后台巡检作业管理与分析诊断等功能。巡线传感器:RGB巡线传感器使用说明书  第3张

巡线传感器:灰度巡线传感器_探索者D1系列教程十 巡线传感器

巡线小车

使用巡线传感器制作巡线小车,掌握巡线传感器的使用方法。

巡线小车使用巡线传感器检测地面上的黑线,一旦走偏,小车可自主调节速度回到黑线上,以实现小车沿黑线走的功能。可使用一个、两个或多个巡线传感器进行巡线。本实验使用三个巡线传感器制作巡线小车,并沿着黑线规划的简单路线前进。

器材清单

Romeo、探索者小车、USB数据线、外接电源、巡线传感器×3

巡线传感器

巡线,即按照给定的路线循迹。机器人巡线指的是机器人通过传感设备检测线路并按照路线自主行驶。本实验中,为小车安装如下图所示巡线传感器来实现小车的巡线功能。该巡线传感器是数字传感器,可以检测白背景中的黑线,也可以检测黑背景的白线。检测到黑色时,返回值为低电平(0);检测白色时,返回值为高电平(1)。通过检测结果,比较运动位置是否有偏差,再执行调控程序。

除了数字的巡线传感器,还有模拟的巡线传感器,比如:灰度传感器。灰度传感器检测到不同颜色时,其返回值是不同的。颜色较浅时其值较小,颜色较深时,返回值较大。

巡线原理

本实验制作的巡线小车使用了三个巡线传感器,安装在小车底盘上。假定引导线为黑线、背景为白色,为了保证机器人小车在黑线正上方,左右两个巡线传感器之间的距离应大于黑线的宽度。

在小车巡线行走的过程中,如果左右两个巡线传感器都检测到白色,说明小车在黑线的上方,可以直走,如下图所示,图中红色圆点代表左右两个巡线传感器,小车从左往右巡线前进。

如果左边巡线传感器检测到了黑色,右边巡线传感器检测到白色,说明小车在前进的过程中,向右偏转过度,需要向左转弯以做调整,如下图所示。

如果右边巡线传感器检测到了黑色,左边巡线传感器检测到白色,说明小车在前进的过程中,向左偏转过度,需要向右转弯以做调整,如下图所示。

如果三个巡线传感器检测到了白色,说明小车在前进的过程中完全偏离黑线,需要原地转圈从而重新回到黑线上,如下图所示。

实现过程

(一)硬件连接

准备器材,利用USB数据线连接Romeo与计算机,将探索者小车的左右两个电机分别接在M1、M2接线柱上,左中右巡线传感器分别接到Romeo的数字针脚2、9、3(注意不要接在4,5,6,7针脚上,会与电机起冲突),同时将其固定在小车底盘左右两边,感应头朝下,两头距离大于黑线宽度,如下图所示。

(二)编写程序

本节课制作沿黑线直走的巡线小车,根据巡线原理中小车行走的三种状态编写相应程序(如下图所示):

如果左侧巡线传感器返回值为1(即检测到白色),右侧巡线传感器返回值为0(即检测到黑色)时,小车向右转;

如果右侧巡线传感器返回值为1(即检测到白色),左侧巡线传感器返回值为0(即检测到黑色)时,小车向左转;

如果两侧巡线传感器的返回值均为1(即两个巡线传感器都检测到白色),中间巡线传感器的返回值为0(即检测到黑色)时,小车直行。

如果三个巡线传感器的返回值均为1(即三个巡线传感器都检测到白色)时,小车原地转圈。

小车在行走过程中,若是走偏,小车需要向相反方向转弯以确保沿黑线行驶。但由于这里转弯角度较小,故小车双轮差速也较小。如果遇到需要转大弯的黑线图形,小车双轮差速需要加大。

(三)测试效果

为Romeo连接外接电源,上传程序,待程序上传成功后拔掉数据线。观察小车能否实现巡线功能。

拓展提升

通过本实验的学习,我们已经学会让小车沿着简单的没有交叉口的黑线行进。可以尝试让小车沿着较为复杂的黑线前进,比如让小车沿着下图所示十字路口中的a经过b,最后走向c。

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