Sensori robotici

I sensori robotici sono usati per stimare le condizioni e l’ambiente di un robot. Questi segnali vengono passati a un controller per abilitare un comportamento appropriato.

I sensori nei robot sono basati sulle funzioni degli organi sensoriali umani. I robot richiedono ampie informazioni sul loro ambiente per funzionare efficacemente.

Classificazione
I sensori forniscono analoghi ai sensi umani e possono monitorare altri fenomeni per i quali gli umani non dispongono di sensori espliciti.

Tocco semplice: rilevamento della presenza o dell’assenza di un oggetto.
Tocco complesso: rilevamento di dimensioni, forma e / o durezza di un oggetto.
Forza semplice: forza di misurazione lungo un singolo asse.
Forza complessa: misurazione della forza lungo più assi.
Semplice visione: rilevamento di bordi, fori e angoli.
Visione complessa: riconoscere gli oggetti.
Prossimità: rilevamento senza contatto di un oggetto.

I sensori possono misurare proprietà fisiche, come la distanza tra gli oggetti, la presenza di luce e la frequenza del suono. Possono misurare:

Prossimità oggetto: presenza / assenza di un oggetto, rilevamento, colore, distanza tra gli oggetti.
Orientamento fisico Le coordinate di oggetto nello spazio.
Calore: lunghezza d’onda dei raggi infrarossi o ultravioletti, temperatura, ampiezza, direzione.
Sostanze chimiche: presenza, identità e concentrazione di sostanze chimiche o reagenti.
Luce: presenza, colore e intensità della luce.
Suono: presenza, frequenza e intensità del suono.

I controller di movimento, i potenziometri, i generatori di tachimetri e gli encoder vengono utilizzati come sensori di giunzione, mentre il rilevamento basato su estensimetro viene utilizzato nella posizione dell’effettore finale per il controllo della forza di contatto.

Sensore interno
È la parte del robot. I sensori interni misurano lo stato interno del robot. Sono utilizzati per misurare la posizione, la velocità e l’accelerazione del giunto robotico o degli effettori finali.

Sensore di posizione
I sensori di posizione misurano la posizione di un giunto (il grado di estensione del giunto). Loro includono:

Encoder: un dispositivo ottico digitale che converte il movimento in una sequenza di impulsi digitali.
Potenziometro: un dispositivo a resistenza variabile che esprime spostamenti lineari o angolari in termini di tensione.
Trasformatore differenziale variabile lineare: un trasduttore di spostamento che fornisce un’elevata precisione. Genera un segnale AC la cui grandezza è una funzione dello spostamento di un nucleo in movimento.
Synchros e Resolver

Sensore di velocità
Un sensore di velocità o velocità misura misurazioni di posizione consecutive a intervalli noti e calcola il tasso di variazione del tempo nei valori di posizione.

applicazioni
In un alimentatore di parti, un sensore di visione può eliminare la necessità di un pallet di allineamento. I robot di inserimento abilitati alla visione possono eseguire con precisione le operazioni di montaggio e inserimento delle parti della macchina.

Tipi di sensori nel robot
Esistono molti tipi di sensori che possono essere incorporati in un robot. Avendo anche varie funzioni. Tra gli altri sono;

Touch Sensor. È un tipo di sensore che rileva quando viene toccato, come la pelle. I sensori tattili sono fondamentalmente interruttori che hanno vari tipi di forme. Il robot è usato per esempio; rilevare oggetti che si trovano sulla mano del robot, evitare collisioni con robot a ruote e molto altro ancora. L’esempio più semplice di sensore tattile è il pulsante.

Sensore di luce. Questo sensore rileva la luce o è sensibile alla luce circostante. Con questo sensore il robot può conoscere l’oscurità e la luce di un oggetto, luogo, giorno o notte. Per determinare l’oscurità e la luce, un luogo ordinario utilizza il sensore LDR, mentre per gli scopi del robot follower (Line Follower) utilizza il sensore a infrarossi.

Sensore di colore. Proprio come un sensore di luce o un sensore a infrarossi, il sensore di colore può anche rilevare la luce scura catturando bianco e nero. Oltre a ciò, Color Sensor può anche rilevare altri colori come rosso, blu, giallo e così via. Nella sua applicazione, il sensore di colore può anche essere utilizzato per rendere il robot Line Follower, ancora più sofisticato, ovvero: può seguire linee con colori più specifici.

Sensore di distanza. È un tipo di sensore utilizzato per rilevare oggetti misurando la distanza dell’oggetto. Questo sensore può misurare le distanze in modo molto accurato. Nei robot, i sensori di distanza sono utili come gli occhi. I robot possono vedere gli oggetti davanti a loro con questo sensore. Esempio di sensore di distanza che viene utilizzato più spesso è il sensore a ultrasuoni. Il modo in cui funziona è esattamente come la bocca e le orecchie del pipistrello.

Sensore del suono. Rilevando il suono attorno al robot, la sua funzione è ovviamente simile all’orecchio. Attraverso questo programma di sensori è possibile distinguere suoni forti, suoni non rumorosi e silenziosi. L’intensità può essere impostata manualmente o tramite un programma, a seconda del tipo di sensore sonoro utilizzato. Anche per Voice Recognition, può essere programmato per ascoltare la parola (lingua) usata dagli umani.
Sensore di equilibrio. Solitamente utilizzato per rendere il robot in equilibrio. Conoscere la pendenza e aiutare a svegliarsi quando il robot cade. Un esempio è il giroscopio, utilizzato anche su smartphone.

Sensore di gas. Serve per rilevare vari tipi di gas o fumi in giro. Come il naso negli umani, può distinguere quale gas è un gas normale che è pericoloso. Esempi di applicazioni con sensori di gas sono per robot domatore di bombe o robot GreenBird.

Termometro. Proprio come la pelle che può sentire caldo e freddo. Con il sensore di temperatura è possibile riconoscere la temperatura circostante.

In realtà ci sono molti più sensori che puoi usare per i robot. Ma gli 8 sensori sopra sono i più usati.