Kaynak: Unsplash
Sensör, bir robotun dış dünyaya bakış açısıdır. Robotlar, çevrelerindeki nesnelerin geometrik ve fiziksel özelliklerini anlamak ve ölçmek için sensörleri kullanır. Robotlar, özellikle de otonom robotlar, çevrelerini algılama becerisine ihtiyaç duyar.
Dahili ve harici sensörler yaygın olarak kullanılan iki sensör türüdür. Robotikteki dahili sensörler, diğer şeylerin yanı sıra robot hakkında nerede olduğu, ne kadar hızlı gittiği ve nasıl hızlandığı gibi bilgiler sağlar. Robotikteki harici sensörler, robotlar arasındaki temas noktası gibi bilgiler de dahil olmak üzere dış dünyadan veri toplar. hidrolik robotik kol ve üzerinde çalıştığı ürün.
Robotikte seçilebilecek farklı sensör türleri vardır ve bunların bir kısmının özelliklerinin yanı sıra neden ve nerede kullanıldıklarına da değineceğiz.
Işık Sensörleri
Kaynak: Unsplash
A robotikte ışık sensörü Işığı tespit etmek ve bir voltaj farkı oluşturmak için kullanılır. Bilgisayar kontrollü bir kamera robot görüşü Sistem, robotun eylemlerini buna göre görüntülemesine ve uyarlamasına olanak tanır. Fotodirençler ve Fotovoltaik hücreler robotlarda en çok kullanılan iki ışık sensörüdür. Fototüpler, fototransistörler, CCD'ler ve diğer ışık sensörleri nadiren kullanılır.
Fotodirenç, üzerine ışık düştüğünde direnci değişen bir tür dirençtir; daha fazla ışık daha az direnç, daha az ışık ise daha fazla direnç anlamına gelir. Işık bağımlı robotiklere entegre edilmeleri kolaydır.
Güneş fotovoltaik hücreleri güneş ışığını elektriğe çevirir. Bu özellikle bir güneş robotu geliştirmek için faydalıdır. Bir fotovoltaik hücre bir enerji kaynağı olarak düşünülebilirken, transistörler ve kapasitörler kullanılarak bir sensöre de dönüştürülebilir.
2D ve 3D Görme: İki boyutlu bir bilgisayarlı görme görüntüsü düzdür, uzunluk ve genişliği hesaplamak için ölçeklendirilir ancak yüksekliği hesaplamaz. Elemanların konumu ve konumu farklılık gösterse de, üç boyutlu görme, robotun daha etkili bir şekilde kullanılması gereken bir parçanın yönünü belirlemesine olanak tanır. Bir robotik kol, montaj sırasında bir 3D görüş sistemi tarafından hassas bir şekilde yönlendirilebilir ve bir robotik kol, önemli montaj denetimi için çeşitli görüş açıları sağlayabilir.
Ses Sensörleri
Kaynak: Unsplash
Robotikte ses sensörleri Mikrofonlara benzer şekilde çalışırlar ancak genellikle seslerin genliğini bir eşik değerine kadar değerlendiren ve sonucu robota bildiren devrelere bağlanırlar. Genlik arttıkça gürültü de artar.
Bu, yaban hayatını inceleyen bir robot için faydalı olabilir; Yüksek seslerin tespit edilmesi ve takip edilmesi yaban hayatının yerini tespit etmek için kullanılan veri noktalarından biri olabilir. Kullanıcı tarafından söylenen komutlara yanıt veren ses tanımaya yönelik bir ses sensörü daha karmaşık bir uygulamadır.
Temel bir robot, sesleri dinleyerek seyahat edecek şekilde programlanabilir. Sağa bir, sola iki el çırpan bir robot düşünün. Karmaşık robotlarda konuşma ve ses tanıma aynı mikrofon kullanılarak yapılabilmektedir. Ses sensörlerinin uygulanması ışık sensörlerine göre daha zordur çünkü fark edilebilir bir voltaj değişikliği oluşturmak için güçlendirilmesi gereken çok küçük bir voltaj farkı üretirler.
Yakınlık sensörleri
Kaynak: Unsplash
A Robotikte yakınlık sensörü yakındaki bir nesneyi fiziksel dokunmaya gerek kalmadan tespit edebilir. Verici, yanındaki sensöre elektromanyetik radyasyon gönderir ve alıcı, kesinti geri bildirim sinyalini alıp analiz eder. Sonuç olarak, alanda alınan ışık miktarı, komşu nesnelerin mevcut olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir. Robot için sensörler çarpışmayı önleme yaklaşımı sağlıyor.
Pek çok farklı türde yakınlık sensörü vardır, ancak yalnızca birkaçı robotlarda yaygın olarak kullanılır.
Kızılötesi (IR) alıcı-verici: Bir engel algılandığında, bir IR LED, bir IR alıcısı tarafından alınan ışığı yansıtan bir IR ışık demeti gönderir.
Ultrason Sensörü: Bu sensörler yüksek frekanslı ses dalgaları üretir ve kaydedilen yankı bir nesnenin bozulduğunu gösterir. Ultrason sensörleri mesafeleri ölçmek için de kullanılabilir.
Fotodirenç: Fotodirenç bir ışık sensörü olmasına rağmen, yakınlık sensörü olarak da kullanılabilir. Bir nesne sensöre yaklaştığında, ışık miktarı değişir ve Fotodirenç'in direncinin değişmesine neden olur. Bu, tespit edilebilen ve ele alınabilen bir şeydir.
Dokunsal Sensörler
Kaynak: Unsplash
Dokunsal sensör, bir nesnenin temas halinde olup olmadığını belirleyen bir cihazdır. Dokunsal bir sensör, robotun merdiven rayları ve tabana basıldığında kararan veya aydınlanan aydınlatma gibi sıradan nesnelere "dokunmasını ve hissetmesini" sağlar. Bu sensörler uygulamaları izlemek ve çevreyle yumuşak bir şekilde etkileşimde bulunmak için kullanılır. İki kategoriye ayrılır: Dokunma ve Kuvvet Sensörleri.
Dokunmatik Sensörler
Robotikteki temas sensörleri olarak da bilinen Dokunma Sensörleri, bir sensörün veya bir nesnenin dokunuşunu algılayabilen ve algılayabilen cihazlardır. Mikro anahtarlar, limit anahtarları ve diğer küçük cihazlar sıklıkla kullanılır. Bu sensörlerin çoğu robotlar tarafından engellerden kaçınmak için kullanılıyor. Bu sensörler bir engel tespit ettiğinde robota ters çevrilebilecek, açılabilecek, açılabilecek, durdurulabilecek vb. bir görev verilir.
Kuvvet Sensörleri
Robotikteki kuvvet sensörleri, bir robotun makine yükleme ve boşaltma, malzeme yönetimi vb. gibi çeşitli işlevlerinde yer alan kuvvetleri hesaplamak için kullanılır. Bu sensör aynı zamanda sorun gidermeye yönelik montaj sürecini de iyileştirecektir. Bir kuvvet tork sensörü şunları sağlar: robotik silahlar bir montaj görevini tamamlama hissi; Dahili durum sensörleri aşağıdakiler için kullanılır: uç efektörün ölçülmesi.
sıcaklık Sensörleri
Kaynak: Pinterest
Robotikte sıcaklık sensörleri Çalıştıkları ortamdaki ısı/sıcaklık değişimlerini ölçerler. Sıcaklık değişimi için voltaj farkı değişimi kavramı üzerinde çalışır; bu voltaj değişimi çevredeki alanın eşdeğer sıcaklığını sağlar. Hava sıcaklığı, yüzey sıcaklığı ve daldırma sıcaklığının tümü sıcaklık algılamaya yönelik uygulamalardır.
Navigasyon ve Konumlandırma Sensörleri
Kaynak: Pinterest
Robotikteki konumlandırma sensörleri, robotun konumunu tahmin etmek için kullanılır. GPS en yaygın konumlandırma sensörüdür (Küresel Konumlandırma Sistemi). Gezegenimizin yörüngesinde dönen uydular, bir robot alıcı tarafından alınıp işlenen sinyaller gönderir. Analiz edilen verileri kullanarak bir robotun yaklaşık konumunu ve hızını hesaplayın. En yaygın üç navigasyon sensörü şunları içerir;
GPS
Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS), en yaygın kullanılan konumlandırma sensörüdür. Gezegenimizin yörüngesinde dönen uydular, robotun alıcısı tarafından alınıp işlenen sinyaller gönderir. İşlenen veriler, bir robotun yaklaşık konumunu ve hızını hesaplamak için kullanılabilir.
Bunlar GPS sistemleri dış mekandaki robotlar için inanılmaz derecede faydalıdır, ancak iç mekanda etkisizdirler. Ayrıca şu anda biraz pahalılar, ancak fiyatları düşerse, yakında çoğu robotun GPS modülüyle donatıldığını göreceksiniz.
Dijital Manyetik Pusula
Taşınabilir manyetik pusulaya benzer şekilde Dijital Manyetik Pusula, yön ölçümleri üretmek için dünyanın manyetik alanını kullanır ve robotunuzu hedefine ulaşması için uygun yönde yönlendirir. Bu sensörler GPS modüllerine göre daha ucuzdur, ancak hem konumsal geri bildirime hem de navigasyona ihtiyacınız varsa GPS modülüyle birlikte pusula kullanılmalıdır.
Yerelleştirme
Karmaşık bir ortamda bir robotun konumunu otonom olarak belirleme görevi yerelleştirme olarak bilinir. Konumu belirlemek için, kasıtlı olarak yerleştirilebilen veya doğal yer işaretleri olabilen, yer işaretleri adı verilen dış öğeler kullanılır. İlk aşamada robotun etrafına yapay işaretleyiciler veya işaretçiler yerleştirilir ve robotun sensörü bu sinyalleri kaydederek tam konumunu belirler.
Hızlanma Sensörleri
Kaynak: Pinterest
Robotikteki ivme sensörleri, robotun ivmesini ve eğimini ölçen cihazlardır. Bir ivmeölçer iki tür kuvvetten etkilenir:
Statik Kuvvet – herhangi iki nesne arasında var olan kuvvet. Robotun yer çekimini tespit ederek ne kadar eğildiğini tespit edebiliyoruz. Bu parametre, robotları dengelemek veya bir robotun yokuş yukarı mı yoksa yokuş aşağı mı gittiğini değerlendirmek için kullanışlıdır.
Dinamik Kuvvet – Bir nesnenin hareket ettirilmesi gereken hız. Bir robotun hareket ettiği hız/hız, dinamik kuvvetin bir ivmeölçerle ölçülmesiyle belirlenir.
Diğer Robotik Sensörler
Kaynak: Unsplash
Şu anda hayal edebileceğiniz hemen hemen her şeyi algılayabilen yüzlerce sensör var ve bunların hepsini listelemek neredeyse zor. Yukarıda listelenenlerin yanı sıra, belirli uygulamalar için kullanılan çeşitli başka sensörler de vardır. Aşağıdaki koşulları göz önünde bulundurun:
Nem Sensörleri havadaki nem miktarını belirlemek için kullanılır. Nemli içerik
Gaz sensörleri belirli gazları tespit etmek için yapılmıştır.
Potansiyometreler son derece çok yönlüdür ve çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.
Manyetik Alan Sensörleri kendilerini çevreleyen manyetik alanın gücünü ölçer
Sonuç
Basit bir engellerden kaçan robot yapmak için birkaç foto direnç veya kızılötesi sensör kullanılabilir. Robotunuz ne kadar karmaşık olursa, o kadar çok sensöre sahip olur. Tek bir işlem kullanılmasını gerektirebilir çoklu sensörlerveya tek bir sensörle birden fazla iş gerçekleştirilebilir.
Bir görev bazen mevcut çeşitli sensörlerden herhangi biri kullanılarak tamamlanabilir. Kullanılabilirliğe, uygun fiyata ve kullanım kolaylığına bağlı olarak ideal sensörü seçin. Ancak satın alma seçeneği de mevcut. sensörlü robot kol Üretici tarafından ona eklenmiştir. Bu ideal olarak her birini diğerinden bağımsız olarak satın alma maliyetinden tasarruf etmenizi sağlar.