Tipos de sensores en robótica
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Un sensor es la visión que tiene un robot del mundo exterior. Los robots usan sensores para comprender y medir las características geométricas y físicas de los objetos en su entorno. Los robots, especialmente los autónomos, requieren la capacidad de detectar su entorno.
Los sensores internos y externos son los dos tipos de sensores que se utilizan comúnmente. Los sensores internos en robótica brindan información sobre el robot, como dónde está, qué tan rápido va y cómo acelera, entre otras cosas. Los sensores externos en robótica recopilan datos del mundo exterior, incluida información como el punto de contacto entre un brazo robótico hidráulico y el producto en el que está trabajando.
Hay diferentes tipos de sensores en robótica para elegir, y repasaremos las propiedades de varios de ellos, así como por qué y dónde se emplean. Fuente:Unsplash
Un sensor de luz en robótica se usa para detectar luz y crear un diferencial de voltaje. Una cámara controlada por computadora en el sistema de visión del robot permite al robot ver y adaptar sus acciones en consecuencia. Los fotorresistores y las células fotovoltaicas son los dos sensores de luz más utilizados en los robots. Rara vez se emplean fototubos, fototransistores, CCD y otros sensores de luz.
Una fotorresistencia es una especie de resistencia cuya resistencia cambia a medida que la cantidad de luz incide sobre ella; más luz significa menos resistencia y menos luz significa más resistencia. Son fáciles de integrar en la robótica dependiente de la luz.
Solar fotovoltaica las células convierten la luz solar en electricidad. Esto es particularmente útil para desarrollar un robot solar. Si bien una celda fotovoltaica se puede considerar una fuente de energía, también se puede convertir en un sensor con el uso de transistores y condensadores.
Visión 2D y 3D:una imagen de visión artificial bidimensional es plana, escalada para calcular la longitud y el ancho, pero no la altura. Aunque la ubicación y la posición de los elementos varían, la visión tridimensional permite que un robot determine la orientación de una pieza que debe manejarse de manera más efectiva. Un brazo robótico puede ser guiado con precisión por un sistema de visión 3D durante el ensamblaje, y un brazo robótico puede proporcionar varios ángulos de visión para una inspección importante del ensamblaje. Fuente:Unsplash
Los sensores de sonido en robótica funcionan de manera similar a los micrófonos, pero generalmente están conectados a circuitos que evalúan la amplitud de los sonidos a un valor de umbral e informan el resultado al robot. El ruido se vuelve más fuerte a medida que aumenta la amplitud.
Esto podría resultar útil para un robot que estudia la vida silvestre; la detección y seguimiento de ruidos fuertes podría ser uno de los puntos de datos utilizados para localizar la vida silvestre. Un sensor de sonido para el reconocimiento de voz, que responde a los comandos hablados por un usuario, es una aplicación más complicada.
Se puede programar un robot básico para viajar escuchando sonidos. Considere un robot que hace un aplauso a la derecha y dos aplausos a la izquierda. El reconocimiento de voz y de voz se puede realizar utilizando el mismo micrófono en robots complejos. Los sensores de sonido son más difíciles de implementar que los sensores de luz, ya que producen una diferencia de voltaje muy pequeña que debe amplificarse para producir un cambio de voltaje discernible. Fuente:Unsplash
Un sensor de proximidad en robótica puede detectar un objeto cercano sin requerir un toque físico. El transmisor envía radiación electromagnética al sensor contiguo y el receptor recibe y analiza la señal de retroalimentación de interrupción. Como resultado, la cantidad de luz recibida en el área se puede utilizar para determinar si los objetos vecinos están presentes o no. Para el robot, los sensores proporcionan un enfoque para evitar colisiones.
Hay muchos tipos diferentes de sensores de proximidad, pero solo unos pocos se emplean comúnmente en robots.
Transceptor de infrarrojos (IR) :Una vez que se detecta un obstáculo, un LED de infrarrojos envía un haz de luz de infrarrojos que refleja la luz recibida por un receptor de infrarrojos.
Sensor de ultrasonido :Estos sensores producen ondas sonoras de alta frecuencia y el eco grabado indica que un objeto ha sido interrumpido. Los sensores de ultrasonido también podrían usarse para medir distancias.
Fotorresistor :Aunque un fotorresistor es un sensor de luz, también se puede utilizar como sensor de proximidad. Cuando un objeto se acerca al sensor, la cantidad de luz cambia, lo que hace que se altere la resistencia del fotorresistor. Esto es algo que puede detectarse y tratarse. Fuente:Unsplash
Un sensor táctil es un dispositivo que determina si un objeto está en contacto o no. Un sensor táctil permite al robot “tocar y sentir” objetos comunes como barandas de escaleras e iluminación que se atenúa o ilumina al presionar la base. Estos sensores se utilizan para monitorear aplicaciones e interactuar con el medio ambiente de manera suave. Se divide en dos categorías:Sensores táctiles y de fuerza.
Los sensores táctiles en robótica, también conocidos como sensores de contacto, son dispositivos que pueden detectar y sentir el tacto de un sensor o un objeto. A menudo se utilizan microinterruptores, interruptores de límite y otros dispositivos pequeños. La mayoría de estos sensores son empleados por robots para evitar obstáculos. Cuando estos sensores detectan una obstrucción, el robot recibe una tarea que se puede invertir, encender, encender, detener, etc.
Los sensores de fuerza en robótica se utilizan para calcular las fuerzas involucradas en las diversas funciones de un robot, como la carga y descarga de la máquina, la gestión de materiales, etc. Este sensor también mejorará el proceso de montaje para solucionar problemas. Un sensor de fuerza de torsión da a los brazos robóticos la sensación de completar una tarea de ensamblaje; Los sensores de estado interno se utilizan para medir el efector final. Fuente:Pinterest
Los sensores de temperatura en robótica miden los cambios de calor / temperatura en el entorno donde se emplean. Trabaja sobre el concepto de cambio diferencial de voltaje para un cambio de temperatura; este cambio de voltaje proporciona la temperatura equivalente del área circundante. La temperatura del aire, la temperatura de la superficie y la temperatura de inmersión son aplicaciones para la detección de temperatura. Fuente:Pinterest
Los sensores de posicionamiento en robótica se utilizan para estimar el posicionamiento del robot. Un GPS es el sensor de posicionamiento más común (Sistema de posicionamiento global). Los satélites que orbitan nuestro planeta envían señales, que son captadas y procesadas por un receptor de robot. Calcule la posición y la velocidad aproximadas de un robot utilizando los datos analizados. Los tres sensores de navegación más comunes incluyen;
El Sistema de posicionamiento global (GPS) es el sensor de posicionamiento más utilizado. Los satélites que orbitan nuestro planeta envían señales, que son captadas y procesadas por el receptor de un robot. Los datos procesados se pueden utilizar para calcular la posición y la velocidad aproximadas de un robot.
Estos sistemas GPS son increíblemente útiles para los robots en exteriores, pero son ineficaces en interiores. También son un poco caros en este momento, pero si sus precios bajan, pronto verá la mayoría de los robots equipados con un módulo GPS.
Similar a una brújula magnética portátil, la brújula magnética digital utiliza el campo magnético de la tierra para producir medidas direccionales, guiando a su robot en la dirección apropiada para alcanzar su objetivo. Estos sensores son menos costosos que los módulos de GPS; sin embargo, si necesita información de posición y navegación, se debe usar una brújula junto con un módulo de GPS.
La tarea de determinar de forma autónoma la ubicación de un robot en un entorno complejo se conoce como localización. Para determinar la ubicación, se utilizan elementos externos llamados puntos de referencia, que pueden colocarse a propósito o puntos de referencia naturales. Se colocan marcadores o balizas artificiales alrededor del robot en la primera fase, y el sensor del robot registra estas señales para identificar su ubicación exacta. Fuente:Pinterest
Los sensores de aceleración en robótica son dispositivos que miden la aceleración y la inclinación del robot. Un acelerómetro se ve afectado por dos tipos de fuerzas:
La fuerza estática:la fuerza que existe entre dos objetos. Podemos determinar cuánto se inclina el robot detectando su gravedad. Este parámetro es útil para equilibrar robots o evaluar si un robot va cuesta arriba o cuesta abajo.
Fuerza dinámica:la velocidad con la que se debe mover un objeto. La velocidad / velocidad a la que viaja un robot se determina midiendo la fuerza dinámica con un acelerómetro. Fuente:Unsplash
Hay cientos de sensores disponibles ahora que pueden detectar prácticamente cualquier cosa que pueda imaginar, y es casi difícil enumerarlos todos. Aparte de los enumerados anteriormente, hay una variedad de otros sensores que se utilizan para aplicaciones específicas. Tenga en cuenta las siguientes condiciones:
Los sensores de humedad se utilizan para determinar la cantidad de humedad en el aire. Contenido de humedad
Los sensores de gas están hechos para detectar gases específicos.
Los potenciómetros son extremadamente versátiles y se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones.
Los sensores de campo magnético miden la fuerza del campo magnético que los rodea
Se pueden usar un par de fotorresistores o un sensor de infrarrojos para hacer un robot simple para evitar obstáculos. Cuanto más complicado se vuelva su robot, más sensores tendrá. Una sola operación puede requerir el uso de múltiples sensores, o se pueden realizar varios trabajos con un solo sensor.
A veces, una tarea se puede completar utilizando cualquiera de los varios sensores disponibles. Según la disponibilidad, la asequibilidad y la comodidad de uso, elija el sensor ideal. Sin embargo, también existe la opción de comprar un brazo robótico con un sensor adjunto por parte del fabricante. Idealmente, esto le ahorra el costo de comprar cada uno independientemente del otro. 
Tabla de contenido
Sensores de luz
Sensores de sonido
Sensores de proximidad
Sensores táctiles
Sensores táctiles
Sensores de fuerza
Sensores de temperatura
Sensores de navegación y posicionamiento
GPS
Brújula magnética digital
Localización
Sensores de aceleración
Otros sensores robóticos
Conclusión
Robot industrial
- Caleidoscopio
- Fotorresistor - Funcionamiento, tipos y aplicaciones
- Diferentes tipos de sensores utilizados en automóviles
- Diferentes tipos de sensores de nivel y su funcionamiento
- Conceptos básicos y aplicaciones del sensor óptico
- Tipos de sensores con sus diagramas de circuito
- ams iluminará la Sensors Expo 2019 con demostraciones innovadoras
- C# - Variables
- El proveedor de sensores Sick seleccionado como una de las 50 principales empresas de robótica
- Los sensores de luz imprimibles pueden ver los colores
- 10 tipos de robótica industrial y sus aplicaciones industriales