Kurs: Podstawy robotyki – Czujnik skali szarości – Wstęp, Scratch

W opracowaniu tego artykułu wykorzystaliśmy materiały przygotowane przez nas dla robotów modularnych i dostosowane w formie kursu robotyki do serii robotów Abilix Krypton.
W poszczególnych robotach tłumaczenia nazw i kolory poszczególnych bloków mogą się różnić. Zasada działania i programowania w języku Scratch pozostaje jednak podobna. 

Czujnik skali szarości jest czujnikiem modulacyjnym (czyli jego wartość zmienia się w zakresie większym aniżeli 0 i 1). Posiada nadajnik (emiter) i odbiornik. Nadajnik czujnika skali szarości emituje światło podczerwone, niewidoczne dla ludzkiego oka. Światło to oświetla powierzchnię badaną, odbija się od niej i wraca do odbiornika. Na podobnej zasadzie odbicia działa także czujnik koloru. Czujnik skali szarości ma jednak tę przewagę, że emitowane światło podczerwone jest mniej wrażliwe na barwę światła zewnętrznego co powoduje jego stabilniejszą pracę w zmiennych warunkach oświetleniowych. Odbiornik po analizie światła zwróconego z nadajnika określa w jak jasnym znajduje się otoczeniu i określa jasność obiektu mierzonego wartością liczbową. Przykładowo: w robotach Krypton, dla najjaśniejszych elementów  wartość ta będzie wynosić od 0 (biały) do ok.1000. Dla najciemniejszych – od ok. 3000 do  4000 (kolor czarny, brak światła zwracanego).

Elementem odbiornika do którego wraca światło z nadajnika jest fotodioda, czyli światłoczuły element elektroniczny, który przepuszcza sygnał o różnej wartości, zależnej od ilości padającego na niego światła.

Z racji faktu, że  w zależności od rodzaju padającego światła (np. pory dnia, diody LED o różnych temperaturach (ciepła, zimna itd..) kolory różnią się odcieniami,  czujniki skali szarości są bardziej rozpowszechnione w urządzeniach, które wymagają pracy w obszarach o zmiennych temperaturach barw otoczenia.

 

Zastosowanie czujnika skali szarości:

• Uruchomienie i wyłączenie programu za pomocą czujnika to jedno z zastosowań czujnika. W nowoczesnych samochodach posiadających aktywną kontrolę pasa drogowego czujnik określa, czy dany pojazd znajduje się na wyznaczonej drodze, czy też najeżdża na linie boczne, środkowe drogi. W takim wypadu uruchamia sygnał, bądź zestaw czynności informujących o zboczeniu z trasy.
• Czujniki skali szarości mogą być wykorzystywane w czytnikach kodów kreskowych, gdzie analizują ciąg czarno-białych pasów i na podstawie sczytanych danych tworzą kod, który porównywany jest z zapisanymi wcześniej wartościami.
• Czujniki te wykorzystywane są także m.in. w analizach poprawności badań materiałów i elementów konstrukcyjnych gdzie określają miejsca o tym samym zacienieniu i miejsca o innych wartościach (np. otwory)

Jesteśmy autorami tekstu, zdjęć i grafik w tym artykule. Kopiowanie materiału w celach komercyjnych bez zgody i wiedzy właściciela jest zabronione.