Что такое датчик цвета?
Это цифровое средство измерения, необходимое для того, чтобы робот мог определить цвет и яркость света, выполняя запрограммированные действия. Частота выборки составляет 1 кГц.
По какому принципу он работает?
Датчик работает благодаря двум составляющим: трехцветный RGB светодиод и фоторезистор (светочувствительный датчик). Первый излучает красный, синий и зеленый свет, а второй определяет, насколько интенсивен падающий на него свет.
Как это выглядит: светодиод излучает свет, последовательно переключая цветовую комбинацию, а фоторезистор оценивает интенсивность отраженного света и по наиболее интенсивному определяет цвет. Можно калибровать для работы с наиболее подходящим цветом, написав для этого специальную программу.
Режим «Цвет»
Робот может сортировать по заданному алгоритму цветные предметы, например, кубики. Может перечислять названия цветов, которые встречает в окружающей среде. Может остановиться и прекратить любые действия, распознав красный. Диапазон у датчика следующий: различает черный, белый, синий, красный, зеленый, желтый и отсутствие цвета.
Очень важно, чтобы в этом режиме датчик был расположен по отношению к исследуемой поверхности следующий образом: под прямым углом на расстоянии 10-15 мм, но не касаясь предмета. Это позволит ему максимально точно исследовать предмет – на близком расстоянии блокируются другие источники света, создающие помехи для отраженного сигнала датчика.
Как работать в режиме «Цвет»:
С помощью мыши программного блока перемещаем датчик цвета из нижней части экрана, которая называется «панель программирования» в область программ среды программирования LME. При этом программа поочередно будет использовать блок «Ожидание», затем «Сравнение», затем режим «Цвет», тестирующий красный цвет.
Далее можно выбрать цвета, на которые будет реагировать датчик. Как видно на рисунке, он позволяет выбрать как один, так и несколько цветов.
На этом рисунке показано, каким образом программа использует блоки «Ожидание» и «Сравнение», а затем в режиме «Цвет» тестирует зеленый, синий и красный цвета.
Режим «Яркость отраженного света»
Этот режим необходим, чтобы определить яркость света. Как уже было сказано выше, светодиод излучает свет, – а именно, красный свет – а фоторезистор «изучает» отраженный свет на основе специальной шкалы. Она учитывает показатели от 0 до 100, где 0 – очень темный, а 100 – самый светлый. На практике эта функция позволяет давать роботу задания следующего плана: интерпретировать идентификационную карточку с нанесенным на неё цветовым кодом или двигаться по белом поверхности, останавливаясь на черной линии.
Как и в случае с режимом «Цвет», важно правильно расположить датчик по отношению к исследуемой поверхности – на расстоянии 10-15 мм, не допуская касания. Таким образом блокируются сторонние источники света и датчик анализирует отраженный сигнал без помех.
Как работать в режиме «Яркость отраженного света»
Выбираем в режиме «Сравнение» строку «Яркость отраженного света». Далее датчик включает красный индикатор, который мы знаем, как светодиод RGB. Замеряется отраженное от объекта количество света по шкале от 0 до 100, а робот на основе полученной информации выполняет действия, на которые запрограммирован.
На этом рисунке показано, как запрограммировать датчик таким образом, чтобы он дождался, пока яркость отраженного света станет менее 50%. Для этого поочередно выбираем блоки «Ожидание», «Сравнение» и «Яркость отраженного света». Обратите внимание, что можно выбирать одну из пяти возможных позиций: больше или меньше, равно или не равно, больше чем или равно, меньше чем или равно.
Что дает такое логическое сравнение? Позволяет сравнить поступающий с датчика цвет сигнала (т.е., цифровое значение отраженного светового потока) и пороговое значение (т.е., показатель, «дающий» роботу сигнал о том, что необходимо воспроизвести запрограммированное поведение – например, остановиться на черной линии).
Режим «Яркость внешнего освещения»
Этот режим позволяет работать со светом, поступающим из окружающей среды. Это может быть и естественное солнечное освещение, и искусственное – например, свет фонарика. Как и в режиме «Яркость отраженного света», датчик ранжирует информацию по шкале от 0 до 100, где 0 – очень темный, а 100 – самый светлый. Можно запрограммировать робота на определенный режим дня: например, сигнализировать утром при появлении солнца и прекращать работу, когда выключается свет и пропадает естественное освещение.