SENSORES

Sensores reflectivos y por intercepción (de ranura)

                 

 

Los sensores de objetos por reflexión están basados en el empleo de una fuente de señal luminosa (lámparas, diodos LED, diodos láser, etc.) y una célula receptora del reflejo de esta señal, que puede ser un fotodiodo, un fototransistor, LDR, incluso chips especializados, como los receptores de control remoto. Con elementos ópticos similares, es decir emisor-receptor, existen los sensores "de ranura" (en algunos lugares lo he visto referenciado como "de barrera"), donde se establece un haz directo entre el emisor y el receptor, con un espacio entre ellos que puede ser ocupado por un objeto.

 

Medidores de distancia por haz infrarrojo

                       

       

 

La empresa Sharp produce una línea de medidores de distancia basados en un haz infrarrojo, que forman la familia GP2DXXX. Estos sensores de infrarrojos detectan objetos a distintos rangos de distancia, y en algunos casos ofrecen información de la distancia en algunos modelos, como los GP2D02 y GP2D12. El método de detección de estos sensores es por triangulación. El haz es reflejado por el objeto e incide en un pequeño array CCD, con lo cual se puede determinar la distancia y/o presencia de objetos en el campo de visión. En los sensores que entregan un nivel de salida analógico para indicar la distancia, el valor no es lineal con respecto a la distancia medida, y se debe utilizar una tabla de conversión.

Matriz de QTR-8A Sensor de reflectancia

Este módulo sensor tiene 8 IR LED pares / fototransistor montados en un "terreno de juego 0.375, por lo que es un gran detector para un robot línea siguiente. Los pares de LEDs están dispuestos en serie para reducir a la mitad el consumo de corriente y un MOSFET permite que los LEDs se enciendan fuera de las opciones de detección o el poder de ahorro adicionales. Cada sensor proporciona una salida de tensión analógica separadas.

Descripción funcional

El array sensor de reflectancia de QTR-8A está pensado como un sensor de línea, pero puede ser utilizado como una proximidad de propósito general o un sensor de reflectancia. El módulo es un portador conveniente para emisor y receptor (fototransistor) pares de ocho IR uniformemente espaciados a intervalos de 0,375 "(9,525 mm). Cada fototransistor está conectado a una resistencia pull-up para formar un divisor de tensión que produce una salida de tensión analógica entre 0 V y VIN (que es típicamente de 5 V) como una función de la IR reflejada. Baja tensión de salida es una indicación de una mayor reflexión.

Las salidas son todos independientes, pero los LEDs están dispuestos en pares reducir a la mitad el consumo de corriente. Los LEDs son controlados por un MOSFET con una puerta normalmente tirados alta, permitiendo que los LEDs se apaguen mediante el establecimiento de la puerta MOSFET a un voltaje bajo. Volviendo los LED apagados podría ser ventajoso para limitar el consumo de energía cuando los sensores no están en uso o para variar el brillo efectiva de los LEDs a través del control PWM.

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Sensores Magneticos

 

                                                                                 

En robótica, algunas situaciones de medición del entorno pueden requerir del uso de elementos de detección sensibles a los campos magnéticos. En principio, si nuestro robot debe moverse en ambientes externos a un laboratorio, una aplicación importante es una brújula que forme parte de un sistema de orientación para nuestro robot.

 

Otra aplicación es la medición directa de campos magnéticos presentes en las inmediaciones, que podrían volverse peligrosos para el "cerebro" de nuestro robot si su intensidad es importante. Una tercera aplicación es la medición de sobrecorrientes en la parte motriz (detectando la intensidad del campo magnético que genera un conductor en la fuente de alimentación). También se podrán encontrar sensores magnéticos en la medición de movimientos, como el uso de detectores de "cero movimiento" y tacómetros basados en sensores por efecto Hall o pickups magnéticos.

 

Sensores de Ultra Sonido

 

                                                                       

Los medidores ultrasónicos de distancia que se utilizan en los robots son, básicamente, un sistema de sonar. En el módulo de medición, un emisor lanza un tren de pulsos ultrasónicos y espera el rebote, midiendo el tiempo entre la emisión y el retorno, lo que da como resultado la distancia entre el emisor y el objeto donde se produjo el rebote. Se pueden señalar dos estrategias en estos medidores: los que tienen un emisor y un receptor separados y los que alternan la función (por medio del circuito) sobre un mismo emisor/receptor piezoeléctrico. Este último es el caso de los medidores de distancia incluidos en las cámaras Polaroid con autorango, que se obtienen de desarme y se usan en la robótica de experimentación personal.

Hay dos sensores característicos que se utilizan en robots: 1. Los módulos de ultrasonido contenidos en las viejas cámaras Polaroid con autorango, que se pueden conseguir en el mercado de usados por relativamente poco dinero. 2. Los módulos SRF de Devantech, que son capaces de detectar objetos a una distancia de hasta 6 metros, además de conectarse al microcontrolador mediante un bus I2C.

 

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