Fala galera, tudo em ordem?

Após um longo período sem dar as caras por aqui eis que saio do meu esconderijo… :D. Brincadeiras a parte tive dias muito atarefados nessas últimas semanas ficando sem tempo de preparar um material de qualidade para vocês, e como sou do tipo de pessoa que pensa que se é para fazer que seja bem feito, não quis preparar algo mais ou menos para vocês…Me desculpem…

Mas chega de desculpinhas e vamos ao que interessa, depois de uma sequência fantástica de posts relacionados aos sensores de luminosidade e cor (se ainda não viu veja, Sensores de Luminosidade Parte IIIIII e IV) do meu grande amigo Adriano Machado, resolvi tentar agregar algum conteúdo ao que já foi apresentado a vocês.

Vou comentar sobre a importância de se fazer a calibração dos sensores de luminosidade, e como essa ação pode diminuir (olha que eu disse diminuir e não eliminar) as interferências externas que causam desvios nas leituras dos sensores. E aí achou interessante? Vamos lá?

Quando devemos calibrar os sensores de luminosidade?

Essa resposta é muito simples e é SEMPRE, mas vamos entender o porquê das coisas…

Já vimos que o sensor de cor além de medir cores como o próprio nome já diz, também pode trabalhar no modo Intensidade da Luz Ambiente e da Luz Refletida. Na Engenharia, estes dois últimos modos de operação são conhecidos como leituras analógicas, e são muito importantes em diversas situações, como algum de vocês já devem ter percebidos ao longo dos anos participando de torneios de robótica.

A necessidade de se calibrar os sensores de luminosidade dá-se ao fato destes sofrerem influências do ambiente, ou seja, da luz externa. Dependendo da iluminação do ambiente, o sensor pode fazer leituras diferentes para a mesma cor, por exemplo, uma linha preta que atravessa todo o tapete pode ter diversos valores de medida do sensor ao longo de toda sua extensão.

É muito importante calibrarmos corretamente os sensores antes de usarmos eles em nossos programas, isso vai garantir  que nossos robôs tenham repetitividade, ou seja, façam a mesma tarefa todas as vezes, e isso é um comportamento mais que desejado em robótica, acreditem em mim.

Vou mostrar para vocês como podemos fazer a calibração de um sensor de luminosidade de maneiras diferentes, mas também vou tentar dar dicas de como podemos facilitar nossas vidas quando trabalhamos com sensores de luminosidade, e então vamos lá?

Como calibrar um sensor de luminosidade

Primeiramente precisamos salientar que vamos trabalhar com o sensor no modo Intensidade da Luz Refletida, meu amigo Adriano Machado já falou que o modo Intensidade da Luz Refletida minimiza a influência da iluminação ambiente, e é por isso que vamos trabalhar usando este modo. Se você não sabe como selecionar esse modo, a imagem abaixo mostra como fazer no software de programação do EV3.

Modo Intensidade de Luz RefletidaA ideia da calibração do sensor de luminosidade é muito simples, tudo está relacionado a dizer para o sensor o que é realmente preto e o que é realmente branco (funciona para outras cores, mas na minha opinião é mais confiável usar este tipo de leitura para diferenciar linhas pretas).

No modo Intensidade da luz refletida quanto mais luz refletida mais próximo de 100 é o valor lido pelo sensor, assim como quanto menor a quantidade de luz refletida, mais próximo de zero é a medida, ou seja na cor branca o valor será muito próximo de 100 enquanto no preto o valor estará próximo de zero. Para poder exemplificar essas leituras vou aproveitar o Mini Mat 03 do post Sensores de Luminosidade e Cor – Parte III para mostrar as leituras do sensor de luminosidade.

Como vimos no vídeo, por mais que colocamos o sensor em uma linha totalmente preta não obtivemos zero como resposta do sensor, assim como não obtivemos 100 para a leitura no branco, isso deve-se ao fato do sensor não estar calibrado. Podemos facilmente calibrar o sensor dizendo ao bloco controlador (EV3 no meu caso) qual o limite superior e inferior da medida, ou seja, qual a maior e a menor medida que o sensor irá fazer.

Existem diversas maneiras de se fazer esse processo de calibração, porém, já que temos recursos de programação para nos auxiliar, o interessante é criar uma rotina para fazer esse tal processo, nesse programa abaixo (vocês conseguem ter acesso ao código fonte aqui) eu dou um exemplo de uma rotina simples de calibração bem simples, que pode ser executada toda a vez que um novo programa é iniciado, fazendo com que os limites de leitura sejam ajustados automaticamente.

Rotina de Calibração

A ideia do programa é muito simples, vocês devem posicionar o sensor sobre uma superfície preta e salvar a leitura apertando o botão central. Depois vocês devem repetir o processo para uma superfície branca, pronto o processo de calibração já está pronto, viu que fácil. Dá uma olhada nesse programa em funcionamento, afinal de contas se uma imagem vale mais que mil palavras, imagina um vídeo então…

Como vocês podem ver no vídeo, esta simples rotina de calibração fez com que as medidas ficassem muito mais consistentes, uma vez que agora estou utilizando toda a escala (0 – 100) para medir o que é preto e branco. Com esta calibração feita, você pode utilizar o bloco de medição da Intensidade da Luz Refletida no modo de comparação para diferenciar o preto do branco, inclusive o valor default de limite (50) é um bom número para ser utilizado, não sendo necessário alterar o seu valor.

Considerações finais

Pessoal esta é apenas uma sugestão de como pode ser feita a calibração do sensor de luminosidade, ou seja, não é a única maneira, inclusive algumas pessoas devem preferir fazer este mesmo procedimento de outra maneira, mas o mais importante é que vocês entendam a necessidade de se calibrar um sensor antes de usá-lo, e isso não está restrito apenas ao sensor de luminosidade, isto serve para todos os tipos de sensores.

Outros pontos que vocês devem considerar ao utilizar o sensor de luminosidade:

  1. Lembrem-se da distância ótima que o Adriano Machado mencionou que é igual a distância equivalente a altura de uma ou duas vigas no máximo;
  2. Lembrem-se também da inclinação do sensor, tentem sempre deixar o sensor perpendicular à superfície que será medida;
  3. Tentem criar uma proteção em volta dos sensores, com o objetivo de proteger o sensor da iluminação externa (luz do ambiente), faça isso com vigas;
  4. Para uma calibração mais precisa, ao invés de utilizar apenas um ponto faça uma média dos valores lidos em todo o tapete, os valores podem variar em pontos diferentes do tapete, seja por motivos de iluminação, seja por motivos de qualidade de impressão do tapete.

Bem eu acho que é isso por hoje, quis introduzir este conceito de calibração, pois, estou com ideia de falar para vocês no próximo post de um seguidor de linha proporcional, e este conceito de calibração é imprescindível para este seguidor de linha funcionar corretamente.

Então é isso, fiquem na paz, abraço e que a Força esteja com vocês… 😀