CẢM BIẾN

Cảm biến được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong FTC®. Cảm biến có thể cung cấp phản hồi bên ngoài về vị trí của robot, chẳng hạn như vị trí tương đối so với tường sân đấu hoặc mục tiêu thị giác. Ngoài ra, chúng còn có thể cung cấp phản hồi bên trong như tốc độ, quãng đường di chuyển, hoặc điện áp. Cảm biến cũng được dùng để xác định góc quay của cơ cấu và phát hiện màu sắc trong các hệ thống điều khiển tự động của robot FTC®.

1. Bộ mã hóa, biến trở:

1. Loại quay:

• Tuyệt đối (kèm theo biến trở): MA3 (am-2899), Potentiometer (REV-31-1155)

• Tương đối: REV Through Bore Encoder (REV-11-1271), nó có hỗ trợ dạng tuyệt đối (absolute) nhưng thông qua giao thức PWM, vốn không thể truy cập được trong hệ thống điều khiển FTC; E4T (am-3132); Generic (Sparkfun Rotary Encoder).

2. Định vị: Biến trở tuyến tính (Sparkfun Slide Pot)

2. Cảm biến tiếp xúc: 

1. Vật lý: 

• Công tắc giới hạn hành trình (3103-0001-0001/3103-0001-0002)

• Cảm biến giới hạn hành trình chung (sparkfun)

• Cảm biến chạm (REV-31-1425)

2. Từ tính: Hall effect REV (REV-31-1462)

3. Cảm biến quang học:

1. Cảm biến màu sắc:

• Adafruit RGB

• Cảm biến màu của REV

• Cảm biến màu của MR

2. Thị giác máy tính: 

• Phần cứng: PixyCMU

• Phần mềm: Thư viện OpenCV, nền tảng Vuforia, TFLite

4. Cảm biến khoảng cách:

Đo khoảng cách và đo độ sâu bằng cách phát ra tia sáng (ToF), Cảm biến siêu âm.

5. Một số cảm biến khác: 

• Cảm biến quán tính: Cảm biến gia tốc, cảm biến con quay hồi chuyển, cảm biến la bàn, cảm biến từ kế. 

6. Bộ chuyển mức logic:

Hệ thống Modern Robotics cũ hoạt động với mức logic cảm biến 5V, trong khi hệ thống REV Robotics mới sử dụng mức logic 3.3V. Đối với hầu hết các loại cảm biến thương mại, sự khác biệt này không gây ra vấn đề, nhưng với một số cảm biến FTC đời cũ, sự không tương thích về mức điện áp có thể xảy ra. Để khắc phục, REV cung cấp các bo mạch chuyển mức logic (Logic Level Converter), giúp chuyển đổi tín hiệu cảm biến để các hub của REV có thể đọc dữ liệu chính xác. Trong tài liệu hướng dẫn REV Expansion Hub, có bảng chi tiết liệt kê các loại cảm biến và bộ chuyển đổi tương ứng cần sử dụng.

=> Chú ý: Theo kết quả kiểm thử của REV, các động cơ goBILDA, REV, và TorqueNADO không cần sử dụng bộ chuyển mức logic (Logic Level Converter). Tuy nhiên, với động cơ NeveRest, chỉ một số mẫu hoạt động ổn định mà không rõ nguyên nhân cụ thể, trong khi các mẫu khác có thể cần bộ chuyển mức logic để đảm bảo tín hiệu encoder được đọc chính xác.

Tốt nhất là không nên sử dụng bộ chuyển mức logic (Logic Level Converter) để đơn giản hóa hệ thống dây điện. Tuy nhiên, nếu bắt buộc phải dùng, thì có một thực hành khuyến nghị như sau: Hãy dán băng keo điện vào các đầu nối ở hai phía. Việc này giúp giảm ảnh hưởng của tĩnh điện và ngăn đầu nối bị tuột ra trong quá trình hoạt động. Điều này đặc biệt quan trọng vì trường thi đấu thường có nhiều tĩnh điện, và tác động của tĩnh điện lên encoder là rất rõ rệt, có thể gây nhiễu tín hiệu hoặc làm encoder mất đọc nếu kết nối không ổn định.

Mẹo thứ hai là không bao giờ dán băng keo lên phần giữa hoặc đèn LED của bộ chuyển mức logic. Lý do là bo mạch này sinh ra một lượng nhiệt nhỏ, và rất dễ bị quá nhiệt (overheat) nếu không thể thoát khí. Ngoài ra, không nên đặt bo mạch trong hộp hoặc vỏ kín hoàn toàn, trừ khi vỏ có lỗ thông gió — vì thiếu lưu thông không khí sẽ khiến linh kiện nóng lên nhanh và giảm tuổi thọ hoạt động.