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飞岩独自危

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米兔积木机器人颜色传感器 内部培训资料分享

精华 发表在 玩机教程 05-05 11:38:52  来自PC 复制链接 手机看帖扫一扫!手机看帖更爽 23 4694


        自然界的颜色非常丰富,从原理上来讲彩色的光进入人眼色度细胞来判断出来各种颜色,对于我们人眼类来说,自然界的颜色分为两种,一种是加色原理得到的直射的光,另一种是减色原理得到的反射光。


        一种红色的光源和另外绿色的光源的光线混合我们得到了黄色的光蓝色的光和绿色光混合我们得到的是青色而等量的红色+蓝色+绿色我们可以得到白色光所以在加色原理的系统中我们说三原色是红色R,绿色G,蓝色B。使用不同比例混合这三种光线我们可以得到自然界各种颜色的光线,手机的显示屏就是使用了这种方式得到的彩色影像。


        而对于自然界大多数物体来说,我们人类看到的颜色是减色原理来的。自然界的光照来自太阳光,因为太阳每种颜色的光线都可以看作是均匀的,我们得到了白色光。一个不发光物体之所以能显示红色,是因为这个物体在白色光线达到物体后吸收了蓝色和绿色的光,仅仅把红色光反射出来,我们人眼只能看到它是红色。

      于是红色=白色-蓝色-绿色。黄色=白色-蓝色。蓝色(青色)=白色-红色,而黑色=白色-红色-蓝色-绿色。所以,黄色的颜料和蓝色的颜料混合时候把白色光中的蓝色和红色都吸收了,所以我们可以得到绿色的颜料。人们总结出减色系统的三原色为C蓝色(青色),M红色(品红)和Y黄色,使用不同比例的这三种颜料可以调配出各种颜色,绘画用的颜料就是使用减色规则调色的。这也是为什么美术课上的讲的三原色CMY和物理课上的三原色光RGB完全不同的原因。

       为了识别非发光物体的颜色,只要知道它对不同颜色光线的吸收比例就行了。于是我们使用三原色光线,RGB分别照射物体,并且使用光敏传感器去检测在三种光线照射下,物体对对光线的吸收比例就可以识别出物体的颜色。

      米兔积木机器人的颜色传感器就是在颜色检测过程中使用切换三原色光照,并且分别实时检测出物体对不同颜色光照的反射强度,从而得知物体的颜色的。传感器内部由高速MCU来完成这种快速的判断和识别。为了减少编程中的困惑,在传感器中内置了对12种颜色识别的智能算法,传感器不用把采集到的数据传输给主控直接可以做出判断,在把判断结果发送给主控。如果使用者希望得到更精确的判断,也支持把采集到的数据发给主控由用户自己写识别程序判断所采集到的颜色。

    这种使用减色反射原理做出的颜色判断好处是它可以直接看到物体的本质,对外界颜色光的干扰影响很小。比如在红色环境光照下的白色物体人眼看到的是红色的,但是这并不能欺骗颜色传感器,它依然可以读到物体的本质颜色是白色。但是同样的受限于这种传输原理,颜色传感器对检测物体要求比较苛刻它只能识别表面有漫反射的物体,首先物体不能透明或者有镜面反射面,其次物体自己不能发光。

    灰度传感器是在这个基础上增加了一个红外线光源,我们通过这个红外线光源的反射情况来判断不同物体的灰度或者相同物体的距离。综合颜色传感器和灰度传感器的数据我们可以得到更准确的判断结果,就好像我们人类的眼睛色度细胞识别距离短专门管理色彩的识别,亮度细胞距离远专门管理灰度和物体的轮廓。

    我们一个颜色传感器就类似昆虫的一个单眼(不是复眼),它主要来判断光线的强弱,比如蜘蛛有八只单眼,多个这样的单眼就可以得到外界环境的信息,所以巡线最好使用两个传感器,识别手势动作最好使用两个传感器,走迷宫最好使用三个以上的传感器,而识别机器人足球最好能安装有更多的传感器。

手势

巡线

走迷宫

寻球




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最新评论 | 正序排列
只看楼主|楼层直达:
  • 在彼空谷   骨灰级手机控 发表于 08-11 15:01:07 ·来自PC 只看该作者 45#
    Mi_121787377 发表于 2017-08-11 11:19:36

    新出的履带机甲可以用颜色传感器吗

    可以的

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  • 醉言语   高级手机控 发表于 08-11 11:19:36 ·来自iPhone 6s 只看该作者 44#

    新出的履带机甲可以用颜色传感器吗

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  • 平民咟姓   神马级手机控 发表于 05-12 06:33:04 ·来自移动端 只看该作者 43#

    感谢分享。

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  • Mi_1204337953   高级手机控 发表于 05-11 16:53:09 ·来自红米NOTE 4G版 只看该作者 42#

    感觉又见到了物理老师

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  • 维坦   神仙级手机控 发表于 05-11 08:54:36 ·来自小米手机4c 只看该作者 41#

    厉害了

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  • Mi_137874696   高级手机控 发表于 05-10 15:52:21 ·来自PC 只看该作者 40#
    顶一个!

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  • 壞謌謌   同城会民间会长 发表于 05-10 15:34:22 ·来自小米手机2A 只看该作者 39#

    厉害!智能机器人

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  • 墨阳爱筱芳   骨灰级手机控 发表于 05-10 15:08:45 ·来自移动端 只看该作者 38#

    厉害了

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  • 飞岩独自危   社区版主 发表于 05-08 23:32:41 ·来自 只看该作者 37#
    飞翔的翅膀 posted on 2017-05-07 10:11:25

    飞岩独自危 发表于 2017-05-07 08:41:55可以固件升级希望:1、能否在程序内,加入用程序关闭传感器和主控的功能。这样做为了增加按钮寿命,也为了关闭的时候省事,有时因为位置和角度不好关。要是开传感器也能加入,就更好了。2、就目前看,能否在传感器的采集数据的界面,再加入一个颜色的十六进制数值显示,实在不清楚现在的采集不准确是不是因为每次采集的数值不同。

    主控和传感器都会安静时候自动关机,要是心疼按钮寿命可以等着不用就可以了。rgb颜色值反馈意见采纳了,后续更新会陆续发出来[好的]

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  • 飞翔的翅膀   发烧级手机控 发表于 05-07 10:11:25 ·来自PC 只看该作者 32#
    飞岩独自危 发表于 2017-05-07 08:41:55

    可以固件升级

    希望:

    1、能否在程序内,加入用程序关闭传感器和主控的功能。这样做为了增加按钮寿命,也为了关闭的时候省事,有时因为位置和角度不好关。要是开传感器也能加入,就更好了。

    2、就目前看,能否在传感器的采集数据的界面,再加入一个颜色的十六进制数值显示,实在不清楚现在的采集不准确是不是因为每次采集的数值不同。

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  • 飞翔的翅膀   发烧级手机控 发表于 05-07 09:59:28 ·来自PC 只看该作者 31#
    在彼空谷 发表于 2017-05-06 10:44:39

    昨天看直播的时候,说是要1cm左右,垂直采集比较准。否则识别错误的可能性比较大

    我做的那个架子,传感器可以任意调整高度,1cm是指传感器表面到被采集物体表面吗?我使用的被采集物品是各种带孔梁,厚度8mm左右,也就是说传感器应该距离滑动面18mm的位置?不管什么高度,我都试了,没有连续成功过,也就是说,有成功的时候,但是没有连续成功的时候,几乎是连续失败,10次能有2次成功就不错了,甚至还有识别错误的时候。

        有个疑问:针对那个1cm左右的采集高度,为什么不管怎么调整高度,我做的那个采集架子的底板灰色,一直采集不到,一直显示紫色。到底是颜色识别错误,还是三原色光线干扰。

        我认为,现在不是高度的问题,因为高度可以通过不停的调试,找到一个和谐的位置,现在是怎么找都找不到这个位置。现在到是像颜色识别错误的问题。


    如果我的测试方法有误,我多么希望看看其他连续识别成功的例子。。

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  • 飞岩独自危   社区版主 发表于 05-07 08:41:55 ·来自 只看该作者 28#
    Mi_798160092 posted on 2017-05-06 10:16:13

    这个传感器可以进行固件升级的吗?

    可以固件升级

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  • 在彼空谷   骨灰级手机控 发表于 05-06 10:44:39 ·来自PC 只看该作者 22#
    飞翔的翅膀 发表于 2017-05-05 20:45:49

    为什么在这个架子内部,空隙高度在刚能过去一个梁的高度,一直显示紫色,高度降为2mm左右,显示天蓝。在传感器下方滑过积木件,颜色识别没有反应。手持传感器,近距离略过积木件,也没有识别出准确颜色。

    昨天看直播的时候,说是要1cm左右,垂直采集比较准。否则识别错误的可能性比较大

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  • Mi_798160092   高级手机控 发表于 05-06 10:16:13 ·来自小米手机3 移动版 只看该作者 21#

    这个传感器可以进行固件升级的吗?

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  • 飞翔的翅膀   发烧级手机控 发表于 05-05 20:45:49 ·来自PC 只看该作者 20#

    为什么在这个架子内部,空隙高度在刚能过去一个梁的高度,一直显示紫色,高度降为2mm左右,显示天蓝。在传感器下方滑过积木件,颜色识别没有反应。手持传感器,近距离略过积木件,也没有识别出准确颜色。








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  • 飞岩独自危   社区版主 发表于 05-05 20:27:15 ·来自PC 只看该作者 19#
    飞翔的翅膀 发表于 2017-05-05 20:06:35

    你这么一说,取色原理虽然明白了,但是如何提高取色的效率和准确度啊。。我在那个帖子说的进料架子,积木块滑过传感器下方,传感器没有反应啊。。这个倾斜角度,积木块滑过,识别没有反应。

    < type="application/thunder_download_plugin" height="0" width="0"/>       为了得到准确的检测结果,通常来说:

    首先颜色传感器最佳的取色距离是1cm,咱们需要尽量保证检测距离在这个范围内。

    然后尽量保证传感器的检测面和被检测物体表面垂直,

    再有就是被检测物体表面不要出现镜面反射或者透明,被检测物体不要自发光。


    在手机app的编辑页面上可以“实时”看到传感器的检测取值,每个传感器的数值刷新频率是3秒(咱们的系统使用的是神经网络的概念,不用的资源会自己变得响应时间很慢,用的资源会自动调整自己的响应速度,当没有程序调用传感器时候传感器就会变得响应时间很慢,大概会是3秒钟。)您在调试程序时候可在传感器编辑页面观察一下有积木和没有积木时候分别的颜色取值,在根据这个实际的颜色去编程。

    如果在这个调试页面检测积木没有数值反应的话就是传感器的检测位置有问题。

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  • 飞翔的翅膀   发烧级手机控 发表于 05-05 20:06:35 ·来自PC 只看该作者 18#

    你这么一说,取色原理虽然明白了,但是如何提高取色的效率和准确度啊。。我在那个帖子说的进料架子,积木块滑过传感器下方,传感器没有反应啊。。


    这个倾斜角度,积木块滑过,识别没有反应。

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  • 北京朝阳群众   社区版主 发表于 05-05 17:03:33 ·来自 只看该作者 17#

    牛,看不懂。

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  • 飞岩独自危   社区版主 发表于 05-05 15:35:01 ·来自PC 只看该作者 16#

    从前面板来说,分别为RGB可见光LED,光接收传感器,850nm红外线LED(不可见光)。RGb和光传感器组成了颜色识别,红外线和光传感器组成了灰度和深度识别。所以说我们的传感器是带立体功能的可以识别景深。相比来说某友商使用的三眼传感器其中使用一个假眼来的更加厚道。

           


    某国际大厂的假眼拆机


    电源开关使用的喷涂镭雕工艺,这之前使用在笔记本电脑和诺基亚手机上,可算是又一个降维攻击的实例。白色电源指示灯从按钮中均匀透出,保证发光没有死角也不会刺眼。如果有人暴力拆解会发现button里面使用了奢侈的两个日本进口的高品质微动开关,每个开关的压力是xxxx(这个参数是机密恕我不能说)结构工程师曾经告诉我说这样可以保证按压button的任何一个位置都能得到相同的手感,我只能无语的认可了这种败家的设计。


    当出场后第一次开机会白色灯闪烁。

    当和主控完成绑定连接后常亮白色。

    当传感器电量偏低时候一长一短闪烁。

    当传感器关机时当然是机智的熄灭了。

     

    背面是USB type C类型的接口,用来给传感器充电,可以使用米兔积木机器人标配的适配器给传感器充电,也可以使用普通手机适配器给传感器充电,并且还很厚道的提供了一个可以支持2A充电的USB type C的充电线。

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  • 飞岩独自危   社区版主 发表于 05-05 13:37:01 ·来自PC 只看该作者 13#

     

    所谓跳频技术:

     

    这里没有打错别字,不是无线电调频而是无线电跳频。

    跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum)在同步、且同时的情况下,收发两端以特定型式的窄频载波来传送讯号,对于一个非特定的接收器。跳频技术所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或一对多的的非重复的频道。通信收发双方的跳频图案是事先约好的,同步地按照跳频图案进行跳变。这种跳频方式称为常规跳频


    随着现代战争中的电子对抗越演越烈,在常规跳频的基础上又提出了自适应跳频。它增加了频率自适应控制和功率自适应控制两方面。在跳频通信中,跳频图案反映了通信双方的信号载波频率的规律,保证了通信方发送频率有规律可循,但又不易被对方所发现。所以这种技术多应用于军队加密无线电传输领域。


    更为传奇的是无线电跳频技术的发明人,海蒂·拉玛(Hedy Lamarr ,原名:Hedwig Eva Maria Kiesler, 1914年11月9日-2000年1月19日),好莱坞女星,出生于奥地利维也纳。在30年代初,十几岁的海蒂·拉玛因为惊人的美貌被一位美国导演发掘,从此便踏入了好莱坞;作为出身显赫并与各国军方高层私交密切的好莱坞巨星,曾被赞誉为全世界最美丽的女人。关键是~~~~~~~海蒂·拉玛数学和通信功底很深,是现代无线通信的核心专利跳频技术的第一发明者,CDMA、WiFi等技术都以此为基础,并为大热的通信技术LAN和手机移动通信技术奠定了基础,她的这项宝贵财富永远造福于后人,她也因此被人尊为“CDMA之母”。

     

    这是当时跳频技术的手稿,100年前出自国际大牌美女的技术文档真是让我等工程宅男汗颜啊。



       当然最后一句最重要的:米兔积木机器人就是在无线电跳频技术基础上改良实现的无线电传输——Rainbow bridge。

     

     

     

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