EV3传感器–乐高工程

EV3传感器–乐高工程

传感器为机器人提供有关其环境的信息。 借助EV3随附的传感器,您可以使机器人对被触摸做出反应,在有人或物体离得太近时做出反应,沿着一条线或测量他们转了多远。

套件中传感器的选择取决于您是否拥有EV3的教育版或零售版。 有关教育或零售套装每种传感器的数量的摘要,请参见下文。 EV3传感器也可以单独购买(例如,从当地的LEGO Education分销商处购买)。

除了EV3教育版和零售版随附的标准LEGO EV3传感器外,值得注意的是,还有许多第三方传感器可用。

触控感应器

触摸传感器使您的机器人有触摸感。 触摸传感器检测何时被按下或释放。 它甚至可以被编程为等待直到它被按下和释放(我们称其为凸起)。

挑战建议

  • 创建一个“ Cookie Clicker”风格的游戏,该游戏显示触摸传感器被按下的次数。
  • 构造一个机器人手(或金星捕蝇器!),当有人触摸时将其关闭。
  • 用两个触摸传感器和几根长电线,创建一个简单的遥控器。
  • 按下触摸传感器时,使机器人开始其已编程的动作。 例如,如果很难触及EV3方块上的按钮,则此功能特别有用。

颜色传感器(颜色,光线)

1617860551 809 EV3传感器–乐高工 - EV3传感器–乐高工程颜色(或颜色)传感器可以检测光的颜色或强度。

颜色传感器具有三种不同的模式:颜色,反射光强度和环境光强度。

  • 颜色在此模式下,颜色传感器最多可以区分七种不同的颜色:黑色,蓝色,绿色,黄色,红色,白色和棕色。 每种颜色还由一个值表示(请参见“颜色和光数据表“ 以下)。 注意:为了获得最佳结果,颜色传感器必须与您要检测的颜色相距1-2 cm,并具有一致的照明。
  • 反射光强度 –在此模式下,颜色传感器会发出红光并测量从您要测试的表面反射回自身的光量。 以0到100的百分比来衡量光的强度,其中0表示非常暗,而100表示​​非常亮。
  • 环境光强度 –在此模式下,颜色传感器测量其环境中的光量, 不产生自己的光源。 测量环境光强度的百分比为0到100,其中0表示非常暗,而100表示​​非常亮。

挑战建议

  • 根据颜色对乐高积木进行分类。
  • 跨过不同颜色的纸片,以不同的方式响应每种颜色
  • 创建条形码阅读器。
  • 对您的机器人进行编程以响应放置在深色地毯上的遮盖胶带。
  • 对机器人进行编程,使其在到达桌子边缘时停止(例如,它未检测到反射光)
  • 在浅色背景上跟随黑色线条的边缘。 与检测颜色一样,为了获得最佳效果,颜色传感器必须与要测量的表面相距1-2 cm。
  • 对机器人进行编程,使其根据房间中的光线量,或者是否有其他光源(例如手电筒)照到机器人上,来做出不同的响应。

颜色和光数据表

数据类型范围笔记
颜色数字0-7在色彩模式下使用。
0 =无颜色
1 =黑色
2 =蓝色
3 =绿色
4 =黄色
5 =红色
6 =白色
7 =棕色
数字0-100用于反射光强度和环境光强度模式。 以百分比形式测量光强度,0 =最暗,100 =最亮。

超声波传感器(距离)

1617860552 993 EV3传感器–乐高工 - EV3传感器–乐高工程超声波传感器可测量到物体的最大距离,最大距离为255厘米(或100英寸)。 它通过发出从范围内的任何物体反弹的高频声波,并测量声音返回到传感器所需的时间来实现此目的。 在软件中,您可以选择以厘米还是英寸为单位指定距离。

超声波传感器还具有“仅侦听”模式,可以检测附近是否有其他机器人在使用超声波传感器。 在此模式下,传感器侦听信号,但不发送信号。

挑战建议

  • 对机器人进行编程,使其在房间中移动,避免在其路径中移动物体。
  • 使用“仅侦听”模式,对机器人进行编程以使其在检测到附近有另一个机器人在操作其超声波传感器时做出反应。

陀螺仪传感器(旋转/方向)

1617860552 257 EV3传感器–乐高工 - EV3传感器–乐高工程陀螺仪传感器检测传感器外壳顶部箭头所指平面内的旋转运动。 传感器以每秒度数为单位测量旋转速率,并跟踪以度为单位的总旋转角。

注意:将陀螺仪传感器连接到EV3砖块时,应完全保持静止以最小化 漂移。 为了获得最佳结果,请在要测量的每个运动角度之前,使用陀螺仪传感器模块的重置模式重置角度。

挑战建议

  • 对机器人进行编程以使其旋转指定的角度。
  • 对机器人进行编程,以检测机器人是否跌落。
  • 显示您的机器人旋转了多远。
  • 创建一个平衡机器人。

大中型电动机(旋转)

1617860552 21 EV3传感器–乐高工 - EV3传感器–乐高工程大型和中型伺服电机均配有内部旋转传感器。 旋转传感器用于测量电动机旋转(或旋转)的距离。 旋转传感器可以检测度数或完全旋转的旋转量。 您还可以使用旋转传感器找出电动机当前以什么功率运行。

挑战建议

  • 创建一个密码锁。
  • 通过将轮子安装到电动机上并使用它来显示行进距离,可以创建一个万向轮。
  • 将操纵杆连接到两个电机,并使用蓝牙通信为另一个EV3机器人创建一个坦克式遥控器。

红外传感器(距离)

1617860553 692 EV3传感器–乐高工 - EV3传感器–乐高工程红外传感器可以测量距离或检测从红外信标发送的信号(请参见下文)。

红外传感器可以在三种不同的模式下使用:接近,信标和远程。

  • 接近 –红外传感器发送红外信号,并检测传感器前面的物体对该信号的反射。 反射信号的强度可用于估计到物体的距离。 其最大范围约为100厘米。
  • 信标 –在此模式下,红外传感器可以检测到设置为信标模式的红外信标。 红外传感器可以检测到信标的 接近 (距传感器的相对距离)及其 标题 (与传感器指向的方向成角度)。 有关更多信息,请参见下表。
  • 偏僻的 –红外传感器可以检测到红外信标上的按钮按下情况。 红外传感器可以检测到远程红外信标上的哪个按钮被按下。 您还可以检测何时同时按下两个按钮的某些组合。

红外信标

1617860553 943 EV3传感器–乐高工 - EV3传感器–乐高工程红外(IR)信标是一个红外发射器,可用于 信标 或者 偏僻的 模式。

  • eacon模式 在此模式下,信标会连续发射红外信号,直到再次按下信标模式按钮将其关闭为止。
  • 遥控模式 –在此模式下,信标可用作遥控器。

红外传感器将仅在软件中指定的通道上检测到信标。 如果两个机器人由两个不同的红外信标进行远程控制,则它们应使用不同的通道,否则一个信标将控制其通道上的所有机器人。 看 ”红外传感器远程模式数据表” 下方以获取更多信息。

注意:信标模式按钮的行为与其他四个按钮不同。 当您按下信标模式按钮时,信标开始连续传输,直到再次按下将其关闭为止。 其他四个按钮仅在按住它们时传输,而在释放它们时停止传输。

挑战建议

  • 让您的机器人寻找并驶向红外信标。
  • 使用红外信标作为机器人的遥控器。

红外传感器信标模式数据表

数据类型价值观笔记
侦测到逻辑真假如果在指定通道上检测到IR信标,则为True,否则为False。
接近数字0至100到信标的相对距离。 0表示距离很近,而100表示​​距离很远。 如果根本没有检测到信标,则接近度为100。
标题数字-25至250表示信标在传感器正前方,负值在左侧,正值在右侧。

红外传感器远程模式数据表

数据类型范围笔记
按钮编号数字0 – 11标识在红外信标上按下了哪个按钮或按钮组合。

0 =没有按钮(并且信标模式关闭)
1 =按钮1
2 =按钮2
3 =按钮3
4 =按钮4
5 =按钮1和按钮3都
6 =按钮1和按钮4均
7 =按钮2和按钮3都
8 =按钮2和按钮4均
9 =信标模式开启
10 =按钮1和按钮2都
11 =按钮3和按钮4

核心套件中包含EV3传感器

以下是EV3核心套件的教育版和零售版中包含的传感器的摘要。

传感器教育核心集(45544)零售核心集(31313)
触控感应器2个1个
色彩感应器1个1个
超声波传感器1个0
陀螺仪传感器1个0
大电机(旋转)2个2个
中型电机(旋转)1个1个
红外(IR)传感器01个
红外(IR)信标01个
以下两个选项卡更改了下面的内容。
改进的快速EV3机器 - EV3传感器–乐高工程

John为新南威尔士州小学的学生担任科学和STEAM专家。 他还是“ Sci-riffic”的创始人,该公司为理科和乐高机器人技术的教师提供专业发展。 约翰拥有教育学学士学位(小学),培训和评估IV级证书,并且是合格的电子技术人员,在航空电子和影视特效方面拥有丰富的经验。

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