了解HYDAC賀德克角度傳感器的應(yīng)用
賀德克角度傳感器是用來檢測(cè)角度的。它的身體中有一個(gè)孔，可以配合樂高的軸。當(dāng)連結(jié)到RCX上時(shí)，軸每轉(zhuǎn)過1/16圈，角度傳感器就會(huì)計(jì)數(shù)一次。往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)增加，轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，計(jì)數(shù)減少。計(jì)數(shù)與角度傳感器的初始位置有關(guān)。當(dāng)初始化角度傳感器時(shí)，它的計(jì)數(shù)值被設(shè)置為0，如果需要，你可以用編程把它重新復(fù)位。
HAT 3000是高分辨率測(cè)量單圈編碼器。由于采用非接觸式電磁測(cè)量方法及其堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，HAT 3000適用于移動(dòng)和固定應(yīng)用中的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量，尤其是在需要高分辨率數(shù)據(jù)采集的情況下。
在安全版本中，編碼器符合SIL2（IEC 61508）或PL d（ISO 13849）的安全要求。因此，編碼器可以有利地用于車輛構(gòu)造和移動(dòng)機(jī)器的許多應(yīng)用中，特別是對(duì)于增加的安全性要求。
HAT 3000具有符合ECE類型認(rèn)證的E13道路認(rèn)證，尤其適用于在公共道路上使用的車輛。
你可以很容易的測(cè)出位置和速度。當(dāng)在機(jī)器人身上連接上輪子（或通過齒輪傳動(dòng)來移動(dòng)機(jī)器人）時(shí)，可以依據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度和輪子圓周數(shù)來推斷機(jī)器人移動(dòng)的距離。然后就可以把距離轉(zhuǎn)換成速度，你也可以用它除以所用時(shí)間。實(shí)際上，計(jì)算距離的基本方程式為：
距離=速度×時(shí)間
由此可以得到：
速度=距離/時(shí)間
如果把HYDAC賀德克角度傳感器連接到馬達(dá)和輪子之間的任何一根傳動(dòng)軸上，必須將正確的傳動(dòng)比算入所讀的數(shù)據(jù)。舉一個(gè)有關(guān)計(jì)算的例子。在你的機(jī)器人身上，馬達(dá)以3:1的傳動(dòng)比與主輪連接。角度傳感器直接連接在馬達(dá)上。所以它與主動(dòng)輪的傳動(dòng)比也是3:1。也就是說，角度傳感器轉(zhuǎn)三周，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周。賀德克角度傳感器每旋轉(zhuǎn)一周計(jì)16個(gè)單位，所以16*3=48個(gè)增量相當(dāng)于主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)一周。我們需要知道齒輪的圓周來計(jì)算行進(jìn)距離。幸運(yùn)地是，每一個(gè)LEGO齒輪的輪胎上面都會(huì)標(biāo)有自身的直徑。我們選擇了體積大的有軸的輪子，直徑是81.6CM(樂高使用的是公制單位)，因此它的周長是81.6×π=81.6×3.14≈256.22CM。已知量都有了：齒輪的運(yùn)行距離由48除角度所記錄的增量然后再乘以256。我們總結(jié)一下。稱R為角度傳感器的分辨率（每旋轉(zhuǎn)一周計(jì)數(shù)值），G是角度傳感器和齒輪之間的傳動(dòng)比率。我們定義I為輪子旋轉(zhuǎn)一周角度傳感器的增量。
后，我再為大家介紹一下HYDAC賀德克角度傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域：
在程序不僅僅會(huì)用到乘法和除法的數(shù)學(xué)運(yùn)算，還有更多的需要多留心。
使用HYDAC賀德克角度傳感器來控制你的輪子可以間接的發(fā)現(xiàn)障礙物。原理非常簡(jiǎn)單：如果馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，而齒輪不轉(zhuǎn)，說明你的機(jī)器已經(jīng)被障礙物給擋住了。此技術(shù)使用起來非常簡(jiǎn)單，而且非常有效；要求就是運(yùn)動(dòng)的輪子不能在地板上打滑（或者說打滑次數(shù)太多），否則你將無法檢測(cè)到障礙物。如果是一個(gè)空轉(zhuǎn)的齒輪連接到馬達(dá)上就可以避免這個(gè)問題，這個(gè)輪子不是由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)而是通過裝置的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)它:在驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)的過程中，如果惰輪停止了，說明你碰到障礙物了。
在許多情況下賀德克角度傳感器是非常有用的：控制手臂，頭部和其它可移動(dòng)部位的位置。值的注意的是，當(dāng)運(yùn)行速度太慢或太快時(shí)，RCX在的檢測(cè)和計(jì)數(shù)方面會(huì)受到影響。事實(shí)上，問題并不是出在RCX身上，而是它的操作系統(tǒng)，如果速度超出了其范圍，RCX就會(huì)丟失一些數(shù)據(jù)。Steve Baker用實(shí)驗(yàn)證明過，轉(zhuǎn)速在每分鐘50到300轉(zhuǎn)之間是一個(gè)比較合適的范圍，在此之內(nèi)不會(huì)有數(shù)據(jù)丟失的問題。然而，在低于12rpm或超過1400rpm的范圍內(nèi)，就會(huì)有部分?jǐn)?shù)據(jù)出現(xiàn)丟失的問題。而在12rpm至50rpm或者300rpm至1400rpm的范圍內(nèi)時(shí)，RCX也偶會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問題。
HYDAC賀德克角度傳感器在軍事上的應(yīng)用
大家熟知的火炮是利用燃?xì)鈮毫Φ饶茉磼伾鋸椡?，口徑等于和大?0毫米的身管射擊武器?；鹋谕ǔＳ膳谏砗团诩軆纱蟛糠纸M成。早在1332年，供應(yīng)的元朝就在裝備了早的金屬身管火炮：青銅火銃?；鹋谕ǔＳ膳谏砗团诩軆纱蟛糠纸M成。火炮射擊時(shí)對(duì)炮床傾角的要求很高，利用角度傳感器設(shè)計(jì)的數(shù)字式象限儀，可明顯提高校正炮床的速度，降低操作難度。
賀德克角度傳感器是作為炮彈發(fā)射的準(zhǔn)確性，穩(wěn)定性提供大的幫助。大家都知道火炮身管用來賦予彈丸初速和飛行方向，炮尾用來裝填炮彈，炮閂用以關(guān)閉炮膛，擊發(fā)炮彈。如今炮架由反后坐裝置、方向機(jī)、高低機(jī)、瞄準(zhǔn)裝置、大架和運(yùn)動(dòng)體，賀德克角度傳感器等組成，而反后坐裝置用以保證火炮發(fā)射炮彈后的復(fù)位，方向機(jī)和高低機(jī)用來保證火炮發(fā)射炮彈后復(fù)位，方向機(jī)和高低機(jī)用來操縱炮身變換方向和高低，瞄準(zhǔn)裝置由角度傳感器，瞄準(zhǔn)具和瞄準(zhǔn)鏡組成，用以裝定火炮射擊數(shù)據(jù)，實(shí)施瞄準(zhǔn)射擊，大架和運(yùn)動(dòng)體用于射擊時(shí)支撐火炮，行軍時(shí)作為炮車。
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