أجهزة الاستشعار الروبوتية

وتستخدم أجهزة الاستشعار الروبوتية لتقدير حالة الإنسان الآلي والبيئة. يتم تمرير هذه الإشارات إلى وحدة تحكم لتمكين السلوك المناسب.

تستند أجهزة الاستشعار في الروبوتات على وظائف الأعضاء الحسية البشرية. تتطلب الروبوتات معلومات شاملة عن بيئتها حتى تعمل بفعالية.

تصنيف
توفر المستشعرات نظماً للحواس البشرية ويمكنها مراقبة الظواهر الأخرى التي يفتقد البشر إليها أجهزة الاستشعار الواضحة.

لمسة بسيطة: استشعار وجود كائن أو غياب.
لمسة معقدة: استشعار حجم الكائن وشكله و / أو صلابة.
قوة بسيطة: قياس القوة على طول محور واحد.
قوة معقدة: قياس القوة على طول محاور متعددة.
رؤية بسيطة: كشف الحواف والثقوب والأركان.
رؤية معقدة: التعرف على الأشياء.
القرب: كشف عدم الاتصال لكائن ما.

يمكن لأجهزة الاستشعار قياس الخصائص الفيزيائية ، مثل المسافة بين الأشياء ووجود الضوء وتكرار الصوت. يمكنهم قياس:

القرب الكائن: وجود / عدم وجود كائن ، واضعة ، ولون ، والمسافة بين الأشياء.
التوجه المادي. ينسق الكائن في الفضاء.
الحرارة: الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية ، ودرجة الحرارة ، والحجم ، والاتجاه.
المواد الكيميائية: وجود المواد الكيميائية أو المواد المتفاعلة وهويتها وتركيزها.
الضوء: وجود ولون وشدة الضوء.
الصوت: وجود وتكرار وشدة الصوت.

تستخدم أجهزة التحكم في الحركة ومقاييس الجهد ومولدات tacho وأجهزة التشفير كجهاز استشعار مشترك ، في حين يتم استخدام الاستشعار المستندة إلى مقياس السلالة في موقع المستجيب النهائي للتحكم في قوة الاتصال.

جهاز استشعار داخلي
هذا هو جزء من الروبوت. أجهزة الاستشعار الداخلية قياس الحالة الداخلية للروبوت. يتم استخدامها لقياس الموقف والسرعة والتسارع من المؤثرين الروبوت المشترك أو الغاية.

موقف الاستشعار
تقيس أجهزة استشعار الموضع موضع المفصل (درجة تمديد المفصل). يشملوا:

Encoder: جهاز ضوئي رقمي يحول الحركة إلى سلسلة من النبضات الرقمية.
جهاز قياس الجهد: جهاز مقاومة متغير يعبر عن النزوح الخطي أو الزاوي من حيث الجهد.
المحول التفاضلي المتغير الخطي: محول التشرد الذي يوفر دقة عالية. إنه يولد إشارة AC ذات حجمها دالة على إزاحة النواة المتحركة.
Synchros و Resolvers

مستشعر السرعة
يقيس مستشعر السرعة أو السرعة قياسات الموقع المتتالية في فترات زمنية معروفة ويحسب معدل التغير الزمني في قيم الموضع.

تطبيقات
في مغذي القطع ، يمكن لجهاز استشعار الرؤية أن يلغي الحاجة إلى منصة للتنسيق. يمكن للروبوتات المجهزة للرؤية أن تقوم على وجه الدقة بعمليات التركيب والإدخال الخاصة بأجزاء الماكينة.

أنواع المستشعرات في الروبوت
هناك العديد من أنواع المستشعرات التي يمكن تضمينها في الروبوت. من خلال وجود وظائف مختلفة جدا. من بين أمور أخرى هي ؛

استشعار تعمل باللمس. هو نوع من أجهزة الاستشعار التي ستكتشف عند لمسها ، مثل الجلد. تعد مستشعرات اللمس عبارة عن مفاتيح تبديل تحتوي على أنواع مختلفة من الأشكال. يتم استخدام الروبوت على سبيل المثال. الكشف عن الكائنات الموجودة على يد الروبوت ، ومنع الاصطدامات على الروبوتات ذات العجلات ، وأكثر من ذلك بكثير. أبسط مثال على مستشعر اللمس هو زر الضغط.

مستشعر الضوء. يقوم هذا المستشعر بالكشف عن الضوء أو حساس للضوء حوله. باستخدام هذا المستشعر ، يستطيع الروبوت معرفة ظلام ونور الشيء أو المكان أو النهار أو الليل. لتحديد مكان الضوء والظلام يستخدم المكان العادي مستشعر LDR ، في حين يستخدم من أجل متابع الروبوت (متابع الخط) باستخدام مستشعر InfraRed.

مستشعر اللون. تمامًا مثل مستشعر الضوء أو مستشعر Infra Red ، يمكن لمستشعر اللون أيضًا اكتشاف الضوء الداكن من خلال التقاط الأسود والأبيض. ولكن بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لمستشعر الألوان أيضًا اكتشاف الألوان الأخرى مثل الأحمر والأزرق والأصفر وما إلى ذلك. في تطبيقه ، يمكن أيضا استخدام جهاز استشعار اللون لجعل متتبع خط الروبوت ، حتى أكثر تعقيدا ، وهي: يمكن أن يتبع خطوط بألوان أكثر تحديدا.

جهاز استشعار المسافة. هو نوع من أجهزة الاستشعار المستخدمة للكشف عن الكائنات عن طريق قياس مسافة الكائن. يمكن لهذا المستشعر قياس المسافات بدقة. في الروبوتات ، تكون مستشعرات المسافة مفيدة للعينين. يمكن للروبوتات رؤية الأشياء أمامهم باستخدام هذا المستشعر. مثال على جهاز استشعار المسافة والذي يستخدم في الغالب هو جهاز الاستشعار فوق الصوتي. الطريقة التي يعمل بها هي بالضبط مثل الفم وآذان الخفاش.

مستشعر الصوت. كشف الصوت حول الروبوت ، وظيفتها هي بالطبع مثل الأذن. من خلال برنامج الاستشعار هذا ، يمكنك تمييز الأصوات العالية والأصوات غير المرتفعة والهدوء. يمكن ضبط الكثافة يدويًا ، أو من خلال برنامج ، وفقًا لنوع جهاز الاستشعار الصوتي المستخدم. حتى بالنسبة للتعرّف على الصوت ، يمكن برمجته لسماع كلمة (لغة) يستخدمها البشر.
مستشعر التوازن. عادة ما تستخدم لجعل الروبوت البقاء متوازنة. معرفة المنحدر ، والمساعدة في الاستيقاظ عند سقوط الروبوت. مثال واحد هو الجيروسكوب ، المستخدم أيضا على الهواتف الذكية.

جهاز استشعار الغاز. يعمل على اكتشاف أنواع مختلفة من الغازات أو الأبخرة المحيطة. مثل الأنف في الإنسان ، يمكن أن يميز الغاز الطبيعي الذي هو خطير. أمثلة على تطبيقات أجهزة استشعار الغاز هي الروبوتات المميتة ، أو روبوتات GreenBird.

جهاز استشعار درجة الحرارة. تماما مثل الجلد الذي يمكن أن يشعر بالحرارة والبرودة. مع استشعار درجة الحرارة يمكن التعرف على درجة الحرارة حوله.

في الواقع هناك العديد من أجهزة الاستشعار التي يمكنك استخدامها للروبوتات. لكن أجهزة الاستشعار الثمانية الواردة أعلاه هي الأكثر استخدامًا.