วัดแรงที่ถูกกระทำด้วย ForceSensor

 

บทที่ 12: “วัดแรงที่ถูกกระทำด้วย ForceSensor”

อ้างอิง : https://www.raspberrypi.org/app/uploads/2021/11/CoderDojo-Lego-Build-HAT-04-500x333.jpg

 

หลังจากที่หุ่นยนต์ของเราสามารถ “มองเห็น” ด้วย Color Sensor และ “รู้ระยะทาง” ด้วย Ultrasonic Sensor แล้ว อีกหนึ่งความสามารถสำคัญที่ช่วยให้หุ่นยนต์โต้ตอบกับโลกจริงได้ใกล้เคียงมนุษย์มากขึ้น คือความสามารถในการ รับรู้แรงกดหรือการสัมผัส

Force Sensor เป็นเซนเซอร์ที่ใช้ตรวจจับแรงกด น้ำหนัก หรือการแตะสัมผัส ช่วยให้หุ่นยนต์รับรู้ได้ว่าวัตถุถูกกดแรงหรือเบา มีการสัมผัสเกิดขึ้นหรือไม่ เซนเซอร์ชนิดนี้มักถูกนำไปใช้กับปุ่มกดอัจฉริยะ ระบบตรวจจับการชน การรับน้ำหนัก หรือการควบคุมการทำงานที่ต้องอาศัยแรงจากผู้ใช้งานโดยตรง

ในบทนี้ เราจะมาทำความรู้จักกับ Force Sensor การนำไปใช้งานร่วมกับ Raspberry Pi และ LEGO Build HAT เพื่อให้หุ่นยนต์ของคุณสามารถ “รู้สึก” และตอบสนองต่อแรงกดได้อย่างเหมาะสมในสถานการณ์ต่าง ๆ

 

ตารางสรุปคำสั่งที่ควรรู้

คำสั่ง	parameter
ForceSensor('port', threshold_force=1)	Port – port ที่เชื่อมต่อกับ Force Sensor threshold_force – ระดับแรงอ้างอิง
get_force()	อ่านค่าการกดเป็นแรง (หน่วย นิวตัน (N))
get_peak_force()	อ่าน ค่าสูงสุดของแรง ที่มันเคยวัดตั้งแต่เริ่มหรือรีเซ็ต
wait_until_pressed(force=1)	force – (optional) กำหนดแรงที่ต้องถึง หยุดรอจนกระทั่งถูกกดแรงครบตามค่าที่ตั้ง
wait_until_released(force=0)	force – (optional) ระบุแรงที่ต้องต่ำกว่า หยุดรอจนไม่ถูกกด หรือแรงต่ำกว่าค่าที่ตั้ง
when_pressed	ตั้ง Callback ให้เรียกเมื่อถูกกด
when_released	ตั้ง Callback ให้เรียกเมื่อปล่อยมือ

 

ตัวอย่างการเขียนโปรแกรมอ่านค่า Force sensor

 

 

อ้างอิง : https://www.raspberrypi.org/app/uploads/2021/11/CoderDojo-Lego-Build-HAT-04-500x333.jpg

จากตัวอย่างในบทนี้ จะเห็นว่า Force Sensor ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นเพียงปุ่มกดธรรมดาเท่านั้น แต่สามารถวัดระดับแรงกดและนำข้อมูลนั้นไปใช้ควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ได้อย่างยืดหยุ่น การใช้งานทั้งแบบรอเหตุการณ์และแบบ Event ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถตอบสนองต่อการสัมผัสของผู้ใช้งานได้ทันทีและเป็นธรรมชาติมากขึ้น

เมื่อเข้าใจการอ่านค่าแรงกดและการเขียนโค้ดควบคุม Force Sensor แล้ว สามารถนำแนวคิดเหล่านี้ไปต่อยอดในการสร้างระบบควบคุมต่าง ๆ เช่น ปุ่มสั่งงานอัจฉริยะ ระบบป้องกันการชน หรือการทำงานร่วมกับเซนเซอร์ชนิดอื่น เพื่อเพิ่มความสามารถในการโต้ตอบและตัดสินใจของหุ่นยนต์ LEGO ให้ใกล้เคียงกับการใช้งานในโลกจริงมากยิ่งขึ้น