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Lichtsensor
Der Lichtsensor kann Helligkeit und/oder Farbe messen. Dazu wird die zu messende Fläche normalerweise schnell abwechselnd angestrahlt und wieder nicht, und das jeweils reflektierte Licht gemessen. Die Differenz entspricht dann der Helligkeit der gemessenen Fläche.
Dokumentation dazu: https://pybricks.com/ev3-micropython/ev3devices.html#color-sensor
Um einen Eindruck der gelieferten Werte zu bekommen, kann direkt der Roboter benutzt werden (ohne Programmierung). Gehen Sie wie folgt vor:
- Auf dem Roboter gehen ins Menu
Device browser→Sensorsund wählen dort dencolorSensor aus. - Scrollen Sie nach unten und versichern Sie sich, dass der Modus
COL-REFLECTeingstellt ist. Falls nicht, ändern Sie das weiter unten. - Wählen Sie dann
Watch valuesaus und stellen Sie den Roboter auf verschiedene Flächen (vor allem der Teppich und die Klebestreifen sind interessant). - Notieren Sie sich zu jeder der verschiedenen Flächen die typischen kleinsten und grössten Werte, die gemessen werden. Bewegen Sie dabei den Roboter auch.
- Mit den gemessenen Wertebereich können später diese Bereich erkannt, bzw. sauber voneinander unterschieden werden.
Kennt man nun die Werte, kann damit z.B. bis zu einer Linie gefahren werden:
- Legen Sie ein neues EV3-Projekt an und fügen Sie folgenden Code hinzu:
licht = ColorSensor(Port.S3) # Bitte Anschluss-Nummer überprüfen. links = Motor(Port.A) rechts = Motor(Port.B) fahrwerk = DriveBase(links, rechts, 55, 135) # Motor links, Motor rechts, Raddurchmesser (in mm), Radabstand (in mm) fahrwerk.drive(150,0) # Vorwärts ohne Kurve hell = licht.reflection() while hell<50: # Wiederholen, solange die Helligkeit weniger als 50% beträgt hell = licht.reflection() # Helligkeit messen print(hell) # und ausgeben fahrwerk.stop() # Danach anhalten
- Passen Sie nötigenfalls die Parameter fürs
DriveBasean. - Passen Sie den Wert für die Bedingung der
whileSchlaufe an, damit sauber zwischen Teppich und Klebeband unterschieden werden kann. - Testen Sie das Programm.
Genau auf der Linie anhalten
Situation
Der Roboter startet mit dem Lichtsensor auf einer 1m Linie. Der Roboter soll mit dem Lichtsensor genau auf der gegenüberliegenden 1m Linie stoppen, und das möglichst schnell.
Das Score ist die Zeit in Sekunden plus $\frac{1}{10}$ vom Quadrat des Abstands in mm von der Mitte vom Klebestreifen.
- Beschreiben Sie in Pseudo-Code (mit den zu Verfügung stehenden «Bausteinen») ein bis zwei Strategien, wie das möglichst genau und trotzdem schnell passieren könnte.
- Setzen Sie diese Strategien in Python um, und testen Sie.
Einer Linie folgen
Grundidee: Der Roboter soll dem linken (oder rechten) Rand einer Linie folgen, d.h. die Helligkeit sollte immer genau zwischen den Werten der beiden Flächen liegen. Je nachdem, ob zu hell oder zu dunkel gemessen wird, soll nach links oder rechts gesteuert werden.