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mbot2.0教學-四路顏色感測器應用.pdf

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巡線控制原理, 設計mbot2直線巡線自走車, 彎道巡線處理程序, 設計mbot2彎道巡線自走車, 使用偏差值修正車子行進, 避障處理程序, 設計mbot2巡線避障自走車,
顏色識別, 設計mbot2彎道巡線紅燈暫停自走車

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顏色識別, 設計mbot2彎道巡線紅燈暫停自走車

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  1. 1. 四路顏色感測器應用 Revised on November 11, 2022  巡線控制原理  設計直線巡線自走車  彎道巡線處理程序  設計彎道巡線自走車  使用偏差值修正車子行進  避障處理程序  設計巡線避障自走車  顏色識別  設計彎道巡線紅燈暫停自走車
  2. 2.  Quad RGB Sensor 使用可見光作為補光,顯著降低了環境光的干擾。 除了用來識別顏色之外,也可做為巡線感測之用 四路顏色感測器 2 mBuild連接埠 mBuild連接埠 光線感測器4 補光燈4 軌道追踨狀態LED4 調校按鈕
  3. 3.  白色有較強反射光,深色軌道反射光相對較弱  四路顏色感測器校準  如果 mBot2 巡線控制效果不佳,應進行 Quad RGB 感測器基本校準 1. 將 mBot2 放置在軌道圖的背景上,然後雙擊調校按鈕 2. 四路顏色感測器之軌道追踪狀態 LED 開始快速閃爍,平移車子使四路 顏色感測器緩慢滑過軌道,直到 LED 停止閃爍。大約需要 2.5 秒。就 會自動存儲獲得的參數值 3. 如果學習失敗,指示燈會慢閃,需要重新開始學習 註:⻑按調校按鈕,可切換補光燈的顏色。⼀般來說,並不需要⼿動改變顏色。學習 完成後會自動設置補光燈顏色 巡線控制原理 1/4 3
  4. 4.  路線檢測初級應用  使用中間二顆顏色感測器 (L1及R1) 檢測軌道狀況 巡線控制原理 2/4 4 傳回值3,保持前進 傳回值2,應向左修正 傳回值1,應向右修正 傳回值0,策略?
  5. 5.  中級應用  使用四顆顏色感測器檢測軌道狀況 巡線控制原理 3/4 5 傳回值7,右直角 傳回值15,無法判別T路口或十字路口 直接駛過 T 並檢查線路是否繼續 傳回值14,左直角 傳回值6 傳回值6 傳回值6
  6. 6.  進階應用  讀取偏差值,介於 -100~100 之間  正值表示車子偏右,負值表示車子偏左。偏差值愈大表示車子愈偏離軌道 中心  補光的顏色可能對輸出值有輕微影響。切換補光燈的顏色,確保自走車放 在直線中間時輸出值為 0  能在車子還未駛離出軌道前即時修正 巡線控制原理 4/4 6
  7. 7. 回轉巡線處理程序 7 高速回轉直到左側巡線慼測器進入軌道 低速回轉直到自走車回到軌道
  8. 8.  功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B,mBot2 開始前進  到達黑色軌道線盡頭時,自動調頭回轉  按下 CyberPi 按鍵 A,停止動作 設計直線巡線自走車 1/3 8 左回轉 左回轉
  9. 9.  參考程式  新增 u_turn 積木指令 設計直線巡線自走車 2/3 9
  10. 10. 設計直線巡線自走車 3/3 10
  11. 11.  使用變數累計自走車偏離軌道程度 彎道巡線處理程序 1/2 11 -5 5 0 非常偏左 非常偏右 車子偏左,須向右修正 車子偏右,須向左修正
  12. 12.  依據 pilot 變數值,修正 mBot2 左右輪動力  當偏移值 = 5 (偏右)  左輪 = 50 - 8*5 = 10  右輪 = -50 - 8*5 = -90  當偏移值 = -5 (偏左)  左輪 = 50 - 8*(-5) = 90  右輪 = -50 - 8*(-5) = -10 彎道巡線處理程序 2/2 12
  13. 13.  功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B,mBot2 開始前進  當 mBot2 偏離黑色軌道線時,以配速方式轉彎方式調整 mBot2 方向,使 mBot2 循著黑色軌道前進  按下 CyberPi 按鍵 A,停止動作 設計彎道巡線自走車 1/3 13
  14. 14.  參考程式  建立 pilot 變數 設計彎道巡線自走車 2/3 14
  15. 15. 設計彎道巡線自走車 3/3 15
  16. 16.  使用偏差值即時修正車子左右輪配速,只要車子偏離中心點就會開始 修正,而不是等感測器超出軌道再修正,車子行進會更順暢  讀取偏差值,介於 -100~100 之間  正值表示車子偏右,負值表示車子偏左。偏差值愈大表示車子愈偏離軌道 中心 使用偏差值修正車子行進 1/2 16
  17. 17.  將偏差值換算 pilot 變數值  依據 pilot 變數值,修正 mBot2 左右輪動力  當偏移值 = 5 (偏右)  左輪 = 50 - 8*5 = 10  右輪 = -50 - 8*5 = -90  當偏移值 = -5 (偏左)  左輪 = 50 - 8*(-5) = 90  右輪 = -50 - 8*(-5) = -10 使用偏差值修正車子行進 2/2 17
  18. 18.  功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B,mBot2 開始前進  當 mBot2 偏離黑色軌道中心時,以配速方式轉彎方式調整 mBot2 方向, 使 mBot2 循著黑色軌道前進  按下 CyberPi 按鍵 A,停止動作 設計彎道巡線自走車II 1/2 18
  19. 19.  參考程式  建立pilot變數 設計彎道巡線自走車II 2/2 19
  20. 20.  須視障礙物大小,調整旋彎及轉彎角度 避障處理程序 20 偵測到障礙物時,原地右轉後前進一段距離 左彎前進 等右側循線進入軌道後,右彎前進,直到回到軌道直線前進
  21. 21.  功能要求  按下 CyberPi 按鍵B,mBot2 開始前進  遇到障礙物時繞道避開障礙物,並回到軌道繼續前進  到達黑色軌道線盡頭時,自動回轉  按下 CyberPi 按鍵 A,停止動作  設計注意事項  須調校轉彎角度及速度 設計避障巡線自走車 1/5 21 左回轉 左回轉 左回轉 繞過障礙物
  22. 22.  參考程式  新增 route、u_turn 積木指令 設計避障巡線自走車 2/5 22
  23. 23. 設計避障巡線自走車 3/5 23 須依據障礙物調校繞路弧度
  24. 24. 設計避障巡線自走車 4/5 24
  25. 25. 設計避障巡線自走車 5/5 25
  26. 26.  巡軌指令也可應用於顏色判讀  當四路顏色傳感器位於紅色區塊上,回傳值為 3 顏色識別 26
  27. 27.  功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B,mBot2 開始前進  當 mBot2 偏離黑色軌道中心時,以配速方式轉彎方式調整 mBot2 方向, 使 mBot2 循著黑色軌道前進。遇到紅色區塊時暫停3秒後繼續前進  按下 CyberPi 按鍵 A,停止動作 設計彎道巡線紅燈暫停自走車 1/3 27
  28. 28.  參考程式  建立 pilot 變數 設計彎道巡線紅燈暫停自走車 2/3 28
  29. 29. 設計彎道巡線紅燈暫停自走車 3/3 29
  30. 30.  顏色感測器時可能因環境光或其它因素而存在色差,影響顏色識別的 準確度,此時可改用以下指令檢測顏色讀值,做為程式進行顏色判讀 的基準  設定自定義顏色  表示紅色值介於 185~215,綠色值介於 35~0,藍色值介於 35~0  判斷顏色感測器是否在自定義顏色上(注意回傳值只有 0 與 1) 自定義顏色識別 30
  31. 31.  功能要求  按下 CyberPi 按鍵 B,mBot2 開始前進  當 mBot2 偏離黑色軌道中心時,以配速方式轉彎方式調整 mBot2 方向, 使 mBot2 循著黑色軌道前進。遇到紅色區塊時暫停3秒後繼續前進  按下 CyberPi 按鍵 A,停止動作 設計彎道巡線紅燈暫停自走車II 1/3 31
  32. 32.  參考程式  建立 pilot 變數 設計彎道巡線紅燈暫停自走車II 2/3 32
  33. 33. 設計彎道巡線紅燈暫停自走車II 3/3 33

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