MechatronicaDelft.nl

Sensors zijn de zintuigen van een robot

Een eenvoudige speelgoedrobot bezit er een paar, de NASA robonaut R2 heeft meer dan 350 sensors. Autonome robots die zelfstandig kunnen navigeren, hebben alleen daarvoor al verschilllende sensors nodig.

Sensor typen

• Proximity sensors zoals bumpers. Dit is een eenvoudige sensor, die aangeeft wanneer de robot een voorwerp raakt.
• Range sensors, zoals IR (infra rood) en sonar rangers. Deze meten de afstand tussen de robot en een object.
• Global navigation sensors, zoals kompas, GPS en encoders.
• Camera's, UV (ultraviolet) sensors en warmte detectors.

Proximity sensors

Een eenvoudige bumper vertelt de robot dat hij iets heeft geraakt. Bij sommige toepassingen is dit acceptabel, eleganter is de robot van richting te laten veranderen voordat hij een object raakt.

IR ranging sensors

Dit type gebruikt infrarood (IR) licht om een object te detecteren. Gekozen kan worden tussen short range en longer range IR detectors. De detector zend IR lichtpulsen uit en vangt teruggekaatste pulsen op. De tijd tussen uitzenden en opvangen van een puls is een maat voor de afstand tussen robot en object. De sensor zendt een smalle lichtbundel uit, dit kan problemen opleveren met dunne objecten zoals stoelpoten. Om een breder gebied te controleren worden meerdere IR sensors toegepast. De sensor "ziet" geen glas, de robot kan dus tegen een glazen deur botsen.

Sonar ranging sensors

De sonar zendt ultrasone geluidspulsen uit. De toepassing is geschikt voor grote afstand, de bundel is breder dan de IR lichtbundel. Dit kan bij goedkope sensors van dit type tot gevolg hebben dat de robot niet door een open deur gaat, omdat de sensor een reflectie via de deurposten ontvangt. Bovendien bestaat bij toepassen van meerdere sonars tegelijk kans op interferentie van de teruggekaatste pulsen. De sensor "ziet" wel glas.

Global navigation sensors

Deze sensors geven aan waar de robot zich in het open veld bevindt en in welke richting hij beweegt.

• Een digitaal kompas kan buitenshuis gebruikt worden, is echter niet betrouwbaar omdat het beinvloed wordt door magnetische velden.
• De GPS werkt eveneens alleen buitenshuis. De nauwkeurigheid is ongeveer 20 meter bij het toepassen van de publieke diensten van de satelieten (Eng. SPS=Standard Positioning Service). Het controleren van een geprogrammeerde route is een populaire toepassing van GPS.