ロボカップ姉妹の日常

ステッピー&ロック・オンの姉がロボットとか作りつつ制御の勉強してみたり、部品作ってあそんでみたり…

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【第一回】ON/OFF制御でライントレースをする ~センサ編~【初心者向け】

今までの記事では比例制御を推して来ましたが、やっぱり最初はON/OFF制御が簡単ですよねー
ON/OFF制御ならセンサを選ばず簡単にできるので「とりあえず入門」って方にお勧めです。

本当の初心者さんがライントレース入門できるような記事を頑張って書きますので、宜しくお願いします( ^ω^)
第一回はライントレースに使うセンサの話です。



  • どんなセンサを使えば良いのか
ロボットキットなんかを買うと、何個かセンサが付いてきますよねー
その中でライントレースに使うのは「ラインセンサー」とか「光センサー」とか「IRセンサー」と呼ばれるものです。

DSR-543.jpg
ダイセン電子工業のロボットキットなら「TJ3/e-Gadget共通ラインセンサー」


9844_713x380_MainProduct.png
LEGOのロボットキットなら「9844 光センサー」



どちらも目玉が2つ付いているのが分るでしょうか?
片方の目が光を出すところ。もう片方の目が光を受けるところです。
出している光は赤外線といって、テレビのリモコンに使われている目には見えない光です。

図にするとこんな感じ↓
ラインセンサーの仕組み
跳ね返ってきた光の量が多いと明るい、少ないと暗いことが分かります。
これを使って白(明るい)と黒(暗い)を見分けることでライントレースをします。




  • 正しくセンサーを取り付ける
ラインセンサーは物に当たって跳ね返る光を見ています。
跳ね返る光の量は物の色だけではなく、物とセンサーの距離によって変わるので注意が必要です。

同じ色の物でも距離によって明るさが違う





実際にTJ3/e-Gadget共通ラインセンサーを使って、距離による明るさの違いを実験してみました。
センサーの前に白い板を置いて、5mmから30mmまでどんどん距離を離していきます。
TJ3用のプログラミングソフトC-Styleにある「センサーモニター」という機能を使ってセンサーの出力[%]を見ます。
センサーの出力[%]が大きい→跳ね返ってきた光が多い ということです。

結果をグラフにするとこんな感じ↓
ダイセンラインセンサー特性(白)
このセンサーはどんなに明るくても80%くらいしか出ないので、80%が限界だと思ってください。
見て分かるとおり、センサーが白い板から10mmよりも遠くなるとどんどん暗く見えていることが分かります。

あまりセンサーと床の距離が近いとセンサーが段差に引っかかったりするので、実際にTJ3/e-Gadget共通ラインセンサーを使う時は床から10mm~15mmの高さにセンサーがくるように付けると良いでしょう。
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