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Robotica e inteligencia artificial con Quarky

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Lección 3, Tema 2
En Progreso

ACTIVIDAD: Calibración de los sensores de infrarrojos

29/06/2022
Lección Progreso
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Calibración de los sensores de infrarrojos: descripción general

Sabemos que los robots que siguen la línea se mueven en una “línea” específica. Pero, ¿cómo saben dónde está la línea?

¡Entra sensores IR!

Los robots de seguimiento de línea utilizan dispositivos electrónicos llamados sensores IR para detectar la línea que deben seguir.

Entendamos cómo funcionan.

Entendiendo la lógica

Un sensor de infrarrojos consta de 2 LED: uno que transmite la luz de infrarrojos y otro que recibe la luz de infrarrojos. Cuando se transmiten los rayos IR, rebotan en la superficie más cercana y regresan al LED del receptor. Así es como un sensor de infrarrojos detecta un objeto.

Pero para detectar colores, dependemos de la cantidad de rayos que refleja la superficie:

  1. La superficie oscura absorberá más rayos IR y, como resultado, el receptor recibirá menos rayos IR. 
  2. Los objetos blancos o brillantes absorberán menos rayos IR y, como resultado, el receptor recibirá más rayos IR.

Podemos obtener los valores del sensor en PictoBlox y basándonos en ese valor podemos estimar si la superficie es negra o blanca.

  1. Si el sensor detecta la línea negra, su valor de salida aumenta. Esto significa que el sensor está activo.
  2. Si detecta el área blanca, su valor de salida disminuye. Esto significa que el sensor está inactivo.

El valor por encima del cual el sensor detecta la línea negra, lo llamaremos valor umbral. Si el valor del sensor es menor que el umbral, significa que el sensor aún no ha detectado la línea.

Antes de comenzar a usar nuestro robot de seguimiento de línea, primero debemos calibrar los sensores IR, es decir, asegurarnos de que estén funcionando bien. Para eso, haremos un script en PictoBlox para calibrarlos. Conectaremos Quarky a PictoBlox y averiguaremos el valor de umbral para sus sensores IR.

Alerta evive

Los sensores de infrarrojos NO funcionan a la luz del sol. Los rayos IR del sol aumentan el umbral general de los sensores, por lo que permanecen activos todo el tiempo. Un entorno cerrado o nocturno es el lugar / hora para trabajar con su robot de seguimiento de línea.

¡Codifiquemos!

Encontrar los valores de umbral

  1. Abra un nuevo proyecto seleccionando Nuevo desde archivo.
  2. Conecte Quarky a PictoBlox como se muestra en la lección anterior.
  3. Vaya a la paleta Variables y cree una variable denominada Valor del sensor .
  4. A continuación, cree el siguiente script para seguir actualizando el valor de la variable al valor del sensor de infrarrojos izquierdo. 
    Notarás que aparece en la esquina superior izquierda del escenario. Usaremos esta variable para averiguar el valor umbral de nuestros sensores de infrarrojos.
  5. Primero averigüemos el valor de umbral del primer sensor de infrarrojos, es decir, el sensor izquierdo.
  6. Saque la pista de su kit Quarky y acerque la línea negra al sensor. Observe el cambio en el valor de la variable en el escenario. Anote este valor.
  7. Luego, acerque el espacio en blanco al sensor. Notarás que el valor disminuye. Anote el nuevo valor.El valor umbral estará entre estos dos valores. Por ejemplo, si el valor cuando el sensor detecta la línea negra es 2000 y cuando detecta el espacio en blanco es 500, entonces mantendremos el umbral en 1200.
    Repita el proceso para el segundo, es decir, el sensor de infrarrojos derecho. Tenga en cuenta que es posible que los valores de ambos sensores sean diferentes.

Obtener comentarios a través de LED

Ahora, para verificar si el valor funciona bien para nuestros sensores, agreguemos un bucle de retroalimentación, algo que indicará que el sensor ha detectado la línea negra.

  • Agregue un bloque cuando se haga clic en la bandera de la paleta Eventos .
  • Vaya a la paleta Sensores y agregue un umbral de sensor IR establecido () al bloque () y escriba el valor de umbral que encontró anteriormente.
  • A continuación, agregue un bloque indefinido de la paleta Control . Estamos usando este bloque porque queremos verificar continuamente si el sensor detecta la línea.
  • Luego, agregue un bloque si-esi no dentro del bloque forever.
  • A continuación, vaya a la paleta Sensores y agregue un sensor IR is () activo? bloque dentro del espacio en blanco del bloque si-si no . El sensor de infrarrojos estará activo cuando detecte la línea negra. Esto significa que su valor debe ser mayor que el valor umbral. Este bloque esencialmente verificará si el valor del sensor es mayor que el valor del umbral.
  • Para indicar que el sensor está activo, encendamos uno de los LED de la matriz de puntos. Desde el Display paleta, agregar un LED conjunto X () Y () a () con brillo () bloque bajo la si brazo de la si-si no bloque. Establezca el color verde en el menú desplegable haciendo clic en el círculo de color del bloque.
  • Duplicar el bloque y soltarlo bajo el otro brazo de la si-si no bloque. Establezca el color como rojo. esta vez.

Calibración de los sensores de infrarrojos

Ahora, ejecute el script haciendo clic en la bandera verde y acerque la línea negra de la pista al sensor de infrarrojos. Ocurrirá una de las siguientes tres condiciones:

  • Su valor de calibración es ALTO: la región negra no se detectará en este caso. Reducir el valor de calibración.
  • Su valor de calibración es BAJO: la región blanca no se detectará en este caso. Por lo tanto, aumente el valor de calibración.
  • Su valor de calibración es correcto. Las regiones blancas y negras se detectan con precisión.

Ahora modifique el script para agregar el valor de detección del sensor de infrarrojos derecho.

Ahora, ejecute el script haciendo clic en la bandera verde y acerque la línea negra de la pista al sensor de infrarrojos derecho.

Prueba final

Asegúrese de tener los sensores izquierdo y derecho calibrados correctamente antes de seguir adelante.