Detekci kolizí můžete použít k přesnému modelování fyzických omezení objektů v reálném světě, abyste se vyhnuli tomu, že dva objekty budou na stejném místě ve stejnou dobu. Výstupy uzlů detekce kolizí můžete použít k:
- Změňte stav ostatních uzlů virtuálního světa.
- Aplikujte algoritmy MATLAB ® na data kolize.
- Pohon modelů Simulink ®.
Nastavte detekci kolize
Chcete-li nastavit detekci kolizí, definujte kolizní (výběrové) senzory, které detekují, když se srazí s cílovými objekty okolní scény. Senzory virtuálního světa se podobají senzorům skutečného světa, jako jsou ultrazvukové, lidarové a dotykové senzory. Senzory Simulink 3D Animation™ jsou založeny na senzorech X3D (podporované také pro VRML), jak je popsáno ve specifikaci komponent X3D pro výběr. Popis výstupních vlastností snímače výběru, ke kterým máte přístup pomocí bloků VR Source a VR Sink, najdete v části Použití dat detekce kolize v modelech.
- PointPickSensor — Mračna bodů, která detekují, které z bodů jsou uvnitř kolidujících geometrií
- LinePickSensor — Vějíře paprsků nebo jiné sady čar, které detekují vzdálenost ke kolidujícím geometriím
- PrimitivePickSensor — Primitivní geometrie (jako je kužel, koule nebo krabice), které detekují kolidující geometrie
Chcete-li přidat senzor detekce kolize, použijte tyto obecné kroky.
- V podokně stromové struktury editoru 3D světa vyberte podřízený uzel uzlu Transform, do kterého chcete přidat snímač výběru.
- Chcete-li vytvořit geometrii vychystávání pro použití se senzorem, přidejte uzel geometrie. Vybrat Uzly >přidat >Geometrie a vyberte geometrii vhodnou pro typ snímače vychystávání (např. Sada bodů).
- Výběrem přidejte uzel snímače výběru Uzly >přidat >Vyberte uzel senzoru.
- V uzlu senzoru klikněte pravým tlačítkem na vlastnost pickingGeometry a vyberte POUŽITÍ. Zadejte uzel geometrie, který jste vytvořili pro senzor.
- Také v uzlu senzoru klikněte pravým tlačítkem na vlastnost pickingTarget a vyberte POUŽITÍ. Určete cílové objekty, u kterých má senzor detekovat kolize. Místo určení geometrie vychystávání pomocí a POUŽITÍ, můžete definovat geometrii vychystávání přímo. Přímo definovaná geometrie je však neviditelná.
- Volitelně změňte výchozí hodnoty vlastností nebo zadejte jiné hodnoty pro vlastnosti senzoru. Informace o intersectionType najdete v tématu Kolize senzorů s více cíli pro výběr objektů. Popis výstupních vlastností, ke kterým máte přístup pomocí bloku VR Source, najdete v části Použití dat detekce kolize v modelech.
- Uzel Robot_Body má uzel Line_Set jako jeden ze svých potomků. Uzel Line_Set definuje geometrii vychystávání pro senzor.
- Collision_Sensor definuje senzor detekce kolize pro robota. Senzorový uzel pickingGeometry určuje použití uzlu Line_Set jako geometrie vychystávání a uzel Walls_Obstacles jako cílů pro detekci kolize.
Kolize senzorů s více objekty pro výběr cílů
Chcete-li řídit, jak se snímač vychystávání chová, když koliduje s geometrií cíle výběru, která se skládá z více objektů, použijte vlastnost intersectionType. Možné hodnoty jsou:
- GEOMETRIE – Senzor koliduje se sjednocením jednotlivých ohraničujících rámečků všech objektů definovaných v poli pickTarget. Obecně platí, že toto nastavení poskytuje přesnější výsledky.
- BOUNDS – (Výchozí) Senzor koliduje s jedním velkým ohraničujícím rámečkem vytvořeným kolem všech objektů definovaných v poli pickTarget.
Udělejte výběrovou geometrii průhlednou
Geometrii vychystávání použitou pro snímač vychystávání můžete ve virtuálním světě zneviditelnit. Pro geometrii vychystávání v jejím uzlu Materiál nastavte vlastnost Průhlednost na 1 . Například v uzlu virtuálního světa Materials změňte vlastnost Průhlednost na 1 .
Vyhněte se hrozícím kolizím
Chcete-li se vyhnout hrozící kolizi (než ke kolizi skutečně dojde), můžete použít výstupní vlastnost pickedRange pro LinePickSensor . Jako součást geometrie pro výběr sady čar definujte jednu nebo více dlouhých čar, které odrážejí požadovanou míru předběžného upozornění na blížící se kolizi. Tyto řádky můžete zprůhlednit. Poté vytvořte logiku založenou na hodnotě pickedRange.
Použijte data detekce kolize v modelech
Výstupní vlastnost isActive senzoru se stane TRUE, když dojde ke kolizi. Chcete-li přidružit model ke scéně virtuální reality, můžete použít blok VR Source ke čtení vlastnosti senzoru isActive a aktuální polohy objektu, pro který je senzor definován. Blok VR Sink můžete použít k definování chování objektu virtuálního světa, jako je jeho poloha, rotace nebo barva.
Například blok VR Source v modelu Simulink získává data z přidruženého virtuálního světa.
V modelu vyberte blok VR Source a poté v prohlížeči Simulink 3D Animation Viewer vyberte Simulace > Parametry bloku. Tento obrázek ukazuje některé z klíčových vybraných vlastností.
Pro LinePickSensor PointPickSensor a PrimitivePickSensor můžete vybrat tyto výstupní vlastnosti pro blok VR Source:
- enabled – Povolí provoz uzlu.
Poznámka Vlastnost enabled je jedinou vlastností, kterou můžete vybrat pomocí bloku VR Sink.
Pro PointPickSensor můžete vybrat povolený , isActive a pickedPoint výstup. Pro PrimitivePickSensor můžete vybrat povolené výstupy a výstupy isActive.
Blok podsystému Robot Control obsahuje logiku pro změnu barvy a polohy robota.
Na základě výstupu podsystému Robot Control blok VR Sink aktualizuje virtuální svět tak, aby odrážel barvu a polohu robota.
Tip
Zvažte úpravu doby vzorkování pro bloky pro větší přesnost pro detekci kolize.
Použijte data detekce kolize ve virtuálních světech
Detekci kolizí můžete použít k manipulaci s objekty virtuálního světa, nezávisle na modelu Simulink nebo objektu virtuálního světa v MATLABu.
VRML kód zahrnuje uzly ROUTE pro každý z vychystávacích senzorů.
Uzly ROUTE používají logiku definovanou v uzlu skriptu s názvem ChangeColor .
- Kolizní senzory
- Membránové spínače
- Kapacitní spínače
- Grafické překryvy
- Identifikační produkty
- Senzory
- Flexibilní obvody a tištěná elektronika
- podsvícení
- Speciální tisk
- Sestavení s přidanou hodnotou
- Zdravotnictví
- Letectví
- Spotřebiče a potravinářské vybavení
- Průmyslové vybavení
Kolizní senzory
Společnost Hall poskytuje kolizní senzory pro zařízení, kde je bezpečnost kritická, od počátku 1980. Ať už se pokoušíte zastavit zařízení dříve, než může dojít ke zranění, vyhnout se místu sevření nebo se zcela vyhnout kolizi, společnost The Hall má zkušenosti a znalosti, aby navrhla a vyrobila vlastní řešení pro váš produkt. Kolizní senzory společnosti Hall Company byly použity v různých průmyslových odvětvích, ale primárně slouží lékařskému průmyslu. Řešení společnosti Hall Company byla široce přijata předními poskytovateli zdravotnických řešení po celém světě a byla schválena FDA jako bezpečnostní řešení na mnoha různých typech zařízení po celá desetiletí. Pokud potřebujete kritický bezpečnostní senzor k zastavení zařízení dříve, než může dojít ke zranění, společnost The Hall Company má zkušenosti, aby vaše aplikace fungovala.
Co je to kolizní senzor?
Snímač kolize je zařízení pro detekci nebo zamezení kolize s jiným objektem. Kolizní senzory, které se obvykle používají v lékařských aplikacích, mohou chránit pacienty, operátory a zařízení před poškozením nebo se kolizi úplně vyhnout. V mnoha aplikacích se senzor používá k zastavení pohybujícího se zařízení, protože by přišlo do kontaktu s pacientem, aby se zabránilo zranění. Kolizními senzory mohou být panely citlivé na tlak, kapacitní senzory přiblížení nebo kombinovaný systém využívající více technologií.
Big Switch TM společnosti Hall Company je nadrozměrný dotykový povrch, který se může pohybovat od 1 čtverečního palce až po několik čtverečních stop aktivní plochy. Big Switch TM je navržen tak, aby zastavil zařízení při kontaktu s předmětem, aby se minimalizovalo zranění nebo poškození a omezila odpovědnost. Pomocí vlastních technologií vyvíjených v průběhu desetiletí nabídky produktů může společnost The Hall zajistit přesné aktivační tlaky od několika uncí do několika liber udržované konzistentně po celé aktivní oblasti. Tato řešení lze aplikovat na různé povrchy a na složité křivky. K dispozici je také několik možností montáže pro práci v jakémkoli prostředí. Big Switch TM může být jednozónový nebo vícezónový senzor umožňující velmi komplexní senzorová pole pro jakýkoli tvar, velikost nebo rozměry produktu.
Senzory přiblížení jsou kapacitní senzory, které využívají přirozené kapacitní vlastnosti lidského těla k detekci těla před srážkou Kapacitní senzory v podstatě využívají elektrické vlastnosti lidského těla, aby detekovaly, že tam je. Tyto senzory dokážou detekovat kolizi se zařízením ještě před kolizí, což umožňuje kolizi zcela zabránit. Variace rozsahu vzdálenosti lze přizpůsobit vaší aplikaci a systém lze také použít k měření vzdálenosti od objektu. Kromě úplného zabránění kolizi může zařízení tento typ senzoru použít také ke zpomalení stroje, když se přibližuje k pacientovi. Další možností by byla schopnost sledovat obrys těla a přitom zůstat v konzistentním rozsahu vzdálenosti.
Možnosti konstrukce snímače kolize Big Switch TM
- Mohou to být jednozónové nebo vícezónové senzory
- K dispozici je stínění EMI, RFI a ESD
- K dispozici jsou obvody spínače kontroly bezpečnostního systému
- Může pracovat s velkým množstvím elektrických připojení
- Lze vyrobit s nebo bez zadní desky
- Cover Graphics může mít mnoho barev a designů, aby odpovídaly požadavkům na design vašich produktů
Možnosti návrhu kapacitního snímače přiblížení
- Mohou to být jednozónové nebo vícezónové senzory
- Může být na flexibilním tištěném spoji nebo pevné desce plošných spojů
- K dispozici je stínění EMI, RFI a ESD.
- Přizpůsobitelné specifikace Rage & Distance
- Je možná víceúrovňová detekce
- Cover Graphics může mít mnoho barev a designů, aby odpovídaly požadavkům na design vašich produktů
- Lze použít na složité křivky a poloměry od 500”
- Může mít vestavěné podsvícení pro vizuální zobrazení, když je objekt v blízkosti senzoru
