Un capteur est une fenêtre pour un robot sur l’environnement. Les capteurs permettent aux robots de comprendre et de mesurer les propriétés géométriques et physiques des objets dans leur environnement environnant, telles que la position, l’orientation, la vitesse, l’accélération, la distance, la taille, la force, le couple, la température, la luminance, le poids, etc.

Les capteurs sont généralement classés en deux groupes: les capteurs internes et les capteurs externes. Capteurs internes tels que son capteur de position, capteur de vitesse, capteurs d’accélération, capteur de couple moteur, etc. Obtient des informations sur le robot lui-même, tandis que des capteurs externes tels que des caméras, des capteurs de distance (capteur IR, télémètre laser et capteur à ultrasons) contactent des capteurs de proximité (photodiode, détecteur IR, RFID, tactile, etc.) et des capteurs de force collectent les informations dans l’environnement environnant.

Les capteurs sont définis par différentes propriétés qui décrivent leur capacité:

  • Sensibilité (changement de sortie et changement d’entrée)
  • Linéarité (résistance pour la sortie et l’entrée)
  • Temps de réponse (temps nécessaire à un changement d’entrée pour forcer un changement de sortie)
  • Mesure / plage dynamique (différence entre minimum et maximum)
  • Précision (différence entre mesurée et réelle)
  • Répétabilité (différence entre les mesures répétées)
  • Résolution (étapes minimales observables)
  • Bande passante (résultat d’une haute résolution ou d’un temps de cycle)

Les capteurs sont utilisés dans les robots pour une variété de tâches. Une plus grande utilisation des capteurs est donc très importante pour éviter les incertitudes et atteindre une productivité plus élevée. Dans cet article, nous discuterons brièvement de sept capteurs courants utilisés dans les robots.

1. Capteur de lumière

Un capteur de lumière détecte la lumière et crée une différence de tension. Le système de vision d’un robot a une caméra contrôlée par ordinateur qui permet au robot de voir et d’ajuster ses mouvements en conséquence. Les deux principaux capteurs de lumière des robots sont les photorésistances et les cellules solaires. D’autres capteurs de lumière tels que les phototubes, les phototransistors, les CCD, etc. sont rarement utilisés.

a) Une photorésistance est un type de résistance dont la résistance varie avec les changements d’intensité lumineuse; plus de lumière conduit à moins de résistance et moins de lumière conduit à plus de résistance. Ils peuvent être facilement mis en œuvre dans des robots dépendant de la lumière.

b) Cellules solaires convertir le rayonnement solaire en électricité. Ceci est particulièrement utile lors de la planification d’un robot solaire. Alors que la cellule solaire est considérée comme une source d’énergie, une mise en œuvre intelligente en combinaison avec des transistors et des condensateurs peut la convertir en capteur.

Vision 2D et 3D: Une image de vue machine 2D standard est plate, calibrée pour mesurer la longueur et la largeur, mais ne fournit aucune information de hauteur. La vision 3D permet à un robot de détecter l’orientation d’une pièce qui doit être manipulée plus efficacement, même si l’emplacement et l’emplacement des composants varient. Un système de vision 3D peut contrôler un bras robotique précisément pendant l’assemblage, tandis qu’un bras robotique peut fournir plusieurs angles de vision pour l’inspection critique de l’assemblage.

2. Capteur de son

Les capteurs sonores sont généralement un microphone utilisé pour détecter le son et la tension de retour correspondants. Le son qu’il reçoit peut être parcouru avec un simple robot. Imaginez un robot tournant à droite vers un lutrin, tournant à gauche pendant deux battements de cœur. Les robots complexes peuvent utiliser le même microphone pour la reconnaissance vocale. Les capteurs sonores ne sont pas aussi simples que les capteurs de lumière car les capteurs sonores génèrent une différence de tension minimale qui doit être amplifiée pour produire un changement mesurable de tension. Les systèmes vocaux utilisent également des robots avec des commandes vocales. Ceci est utile si le formateur a besoin de manipuler d’autres objets lors de la formation de robots.

Capteur de proximité

L’objet proche peut être détecté par un capteur de proximité sans contact physique. L’émetteur émet un rayonnement électromagnétique dans le capteur adjacent et reçoit et analyse le signal de rétroaction d’interruption. Ainsi, la quantité de lumière reçue dans la zone peut être utilisée pour détecter la présence d’objets à proximité. Les capteurs fournissent une méthode d’évitement de collision pour le robot.

Il existe différents types de capteurs de proximité, et seuls quelques-uns d’entre eux sont couramment utilisés dans les robots.

Émetteur-récepteur infrarouge (IR): Une LED IR émet un faisceau lumineux IR qui réfléchit la lumière captée par un récepteur IR lorsqu’un obstacle est trouvé.

Capteur à ultrasons: Ces capteurs génèrent des ondes sonores à des fréquences élevées; l’écho reçu indique qu’un objet est interrompu. Des capteurs à ultrasons peuvent également être utilisés pour la mesure de distance.

Photorésistance: La photorésistance est un capteur de lumière, mais elle peut toujours être utilisée comme capteur de proximité. Si un objet s’approche du capteur, le nombre de lumières change, ce qui change la résistance de la photorésistance. Ceci est détectable et traitable.

4. Capteurs tactiles

Le capteur tactile est un appareil qui spécifie le contact d’un objet. Souvent utilisé dans les objets du quotidien tels que les boutons et les lampes d’ascenseur, qui s’assombrissent ou s’allument en touchant la base, et un capteur tactile permet au robot de toucher et de sentir. Ces capteurs sont utilisés pour mesurer les applications et interagir en douceur avec l’environnement. Il peut être classé en deux types principaux: capteur tactile et capteur de force.

a) Capteur tactile ou capteur de contact: Le capteur tactile peut détecter et détecter le toucher du capteur et des objets. Certains des dispositifs simples courants sont des micro-interrupteurs, des interrupteurs de fin de course, etc. Ces capteurs sont principalement utilisés pour les robots pour éviter les obstacles. Lorsque ces capteurs heurtent un obstacle, cela déclenche une tâche pour le robot, qui peut être allumée, allumée, allumée, arrêtée, etc.

b) Capteur de puissance: Le capteur de force est inclus dans le calcul des forces pour plusieurs fonctions, telles que le chargement et le déchargement de la machine, la manutention, etc., effectuées par un robot. Ce capteur sera également un meilleur processus d’assemblage pour contrôler les problèmes.

5. Capteur de température

Des capteurs de température sont utilisés pour détecter le changement de température ambiante. Il est basé sur le principe du changement de la différence de tension pour un changement de température; ce changement de tension donne l’équivalent de la température ambiante. Les applications de détection de température comprennent la température de l’air, la température de surface et la température d’immersion.

6. Capteurs de navigation et de position

Les capteurs de positionnement sont utilisés pour estimer la position d’un robot. Le capteur de position standard est un GPS (Global Positioning System). Les satellites en orbite autour de notre Terre transmettent des signaux et un récepteur robot acquiert et traite ces signaux. Utilisez les informations traitées pour déterminer la position approximative et la vitesse du robot.

La boussole magnétique numérique fournit des mesures directionnelles en utilisant le champ magnétique terrestre qui conduit votre robot à atteindre sa destination. Par rapport aux modules GPS, ces capteurs sont peu coûteux, mais une boussole fonctionne mieux lorsque vous avez besoin à la fois de réponses de position et de navigation. Une autre méthode appelée emplacement fait référence à la tâche de déterminer automatiquement l’emplacement du robot en fonction d’éléments externes tels que des points de repère naturels et artificiellement placés tels que des portes, des fenêtres, des murs, etc.

7. Capteur d’accélération

Un accéléromètre est un appareil permettant de mesurer l’accélération et l’inclinaison. Les deux types de forces affectent un accéléromètre: a) Force statique – la force de frottement entre deux objets. En mesurant cette gravité, nous pouvons déterminer à quel point le robot s’incline. Cette mesure est utile pour équilibrer le robot ou pour déterminer si un robot fonctionne sur un plan ou en montée. B) Force dynamique – Accélération requise pour déplacer un objet. La mesure de la force dynamique à l’aide d’un accéléromètre indique la vitesse / vitesse à laquelle un robot se déplace.

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