8D1INTRODUCCION A LA ROBOTICAEQUIPO 3810030 GRECIA IZARRARAZ830041 JESUS BARON830063 ERIC CARDENAS830090 PAULINA CORONA

Sensores Externos

Los sensores son dispositivos que permiten a un robot percibir su entorno.

Un sensor es un transductor que convierte algún fenómeno físico en señales eléctricas que el microprocesador del robot puede leer.

Un sensor debe tener una serie de características como:*Exactitud*Precisión*Rango de Funcionamiento*Velocidad de Respuesta*Calibración*Fiabilidad*Coste*Facilidad de Funcionamiento

Los Sensores se clasifican en dos tipos:

Internos: Nos da información sobre el propio robot*Posición y orientación*Velocidad*Aceleración

Externos: Nos da información sobre el entorno del robot*Proximidad*Tacto*Fuerza*Visión

Se agrupan en tres grandes categorías:

-Táctiles-De Presencia-De Alcance

Sensores Táctiles

Son dispositivos que indican el contacto de algún objeto sólido con ellos mismos. Suelen ser empleados en los extremos de los brazos de robot (pinzas) para controlar la manipulación de objetos. A su vez se pueden dividir en dos tipos: de contacto y de fuerza.

Sensores Táctiles de Contacto

Se pueden situar en las pinzas de los brazos de robot para determinar cuando se ha cogido un objeto, pueden formar parte de sondas de inspección para determinar dimensiones de objetos, o incluso pueden situarse en el exterior de las pinzas para ir tanteando un entorno.

Estos sensores suelen ser interruptores de límite o microinterruptores, que son sencillos dispositivos eléctricos que cuando se contacta con ellos cambian de estado.

Sensores Táctiles de Fuerza

Los sensores de fuerza determinan, además de si ha habido contacto con un objeto como los anteriores, la magnitud de la fuerza con la que se ha producido dicho contacto. Esta capacidad es muy útil ya que permitirá al robot poder manipular objetos de diferentes tamaños e incluso colocarlos en lugares muy precisos.

Sensores de Presencia

Son usados para determinar la cercanía de los objetos.

Existen varios tipos:-Inductivos-De Efecto Hall-Capacitivos-Ultrasónicos-Ópticos

Sensores de Presencia Inductivos

Este tipo de sensores se basan en el cambio de inductancia que provoca un objeto metálico en un campo magnético. Los sensores de este tipo constan básicamente de una bobina y de un imán. Cuando un objeto

ferro magnético penetra o abandona el campo del imán el cambio que se produce en dicho campo induce una corriente en la bobina; el funcionamiento es sencillo: si se detecta una corriente en la bobina, algún objeto ferro magnético a entrado en el campo del imán.

Sensores de Presencia de Efecto Hall

El efecto Hall relaciona la tensión entre dos puntos de un material conductor o semiconductor con un campo magnético a través del material. Este tipo de sensores suelen constar de ese elemento conductor o semiconductor y de un imán. Cuando un objeto (ferro magnético) se aproxima al sensor, el campo provocado por el imán en el elemento se debilita, solo si es ferro magnético.

Sensores de Presencia Capacitivos

Están basados en la detección de un cambio en la capacidad del sensor provocado por una

superficie próxima a éste. Este tipo de sensores tienen la ventaja de que detectan la

proximidad de objetos de cualquier naturaleza; sin embargo, hay que destacar que la sensibilidad disminuye bastante cuando la distancia es superior a algunos milímetros.

Sensores de Presencia Ultrasónicos

Su elemento principal es un transductor electroacústico. Este elemento, en primer lugar, emite unas ondas ultrasónicas; a continuación pasa a modo de espera, en el que, durante un cierto tiempo, espera la vuelta de las ondas reflejadas en algún objeto.

Dependiendo del tiempo de conmutación del se detectará un grado de proximidad u otro. Este tipo de sensores son más independientes del tipo de material que los anteriores y permiten detección de proximidad a mayores distancias.

Sensores de Presencia Ópticos

En estos, las señales que se transmiten y detectan son luminosas. En los sensores ópticos el emisor y el receptor suelen ser elementos separados. El primero suele ser un diodo emisor de luz (LED) y el receptor un fotodiodo.

Sensores de Alcance

Miden la distancia desde un punto de referencia hasta objetos que están dentro de un determinado campo de referencia. La detección de alcance se suele usar para la evitación de obstáculos en la navegación de robots móviles.

Hay varias técnicas:

• Triangulación

• Iluminación estructural

• Tiempo de vuelo

Sensores de Alcance Triangulación

El sensor dispone de un emisor y un detector de luz. Un objeto se ilumina por un haz estrecho de luz que barre toda la superficie. Cuando el detector detecta luz en la superficie del objeto se puede calcular la distancia de la parte iluminada del objeto al detector con una sencilla relación trigonométrica.

Sensores de Alcance Iluminación Estructural

Este método se basa en la proyección de una configuración de luz sobre un conjunto de objetos, y en la utilización de la distorsión de la luz para determinar el alcance a los diferentes objetos.

El inconveniente principal de este método es que precisa de un tratamiento más o menos complejo de información que ha de ser realizado por un ordenador.

Sensores de Alcance Tiempo de Vuelo

En este tipo de sensores la estimación de la distancia a un objeto se basa en el tiempo transcurrido entre la emisión y recepción de un impulso sónico o luminoso.

Se subdivide en 3 métodos:

El primero de ellos utiliza láser para determinar esa distancia. Se basa en la medida del tiempo que tarda en regresar de forma coaxial un pulso de luz emitido.

El segundo método basado en el tiempo de vuelo también utiliza láser. A diferencia del método anterior se emplea un haz continuo y lo que se mide es el retardo entre los haces saliente y entrante.

En el tercero podemos medir el tiempo de vuelo de ondas ultrasónicas; a partir del tiempo que tarda la onda en regresar podemos calcular fácilmente la distancia al objeto que la ha reflejado.