segunda-feira, 29 de junho de 2009

SENSORES

Definição:

Um sensor é um dispositivo que mede o valor de uma grandeza física, como por exemplo a temperatura, a velocidade, a distância, a pressão. Os robots que trabalham inseridos em ambientes reais, estáticos ou dinâmicos, estão dotados de sensores que lhes permitem adquirir informação sobre o modo como interactuam com o mundo em que operam e sobre o seu próprio estado interno. (http://users.isr.ist.utl.pt/~mir/pub/sensores.pdf). Sensores são dispositivos projectados para quantificar ou detectar parâmetros especificados por meio de elementos transdutores (são elementos que têm a função de converter uma dada magnitude física em outra).
Classificação:
Do ponto de vista da robótica, os sensores podem ser divididos em duas grandes categorias, de acordo com a sua utilização em um robô. Esta divisão pode ainda ser expandida em diversas subclasses.

Sensores Internos: fornecem informação sobre os parâmetros internos do robot, por exemplo, avaliam o nível de carga das baterias, são usados para medir a posição ou velocidade de uma roda ou o ângulo de uma juntas ou extremidades de um robô manipulador, ou das rodas ou patas de um robô móvel. Potenciómetros, codificadores (encoders na designação anglo-saxónica), taquímetros, sensores inerciais (incluindo acelerómetros, giroscópios, inclinómetros e bússolas), são exemplos de sensores internos. (http://users.isr.ist.utl.pt/~mir/pub/sensores.pdf)
Sensores Externos: São utilizados para monitorar o próprio robô e a sua relação com o mundo exterior, bem como a realização da tarefa que lhe foi destinada. Os sensores externos subdividem-se ainda em, sensores de contacto, sensores de proximidade, sensores de força e de momento, visão, sensores de distância, laser, sensores de ultra-som ou de infravermelhos e sensores químicos.
(http://users.isr.ist.utl.pt/~mir/pub/sensores.pdf), (http://www.citi.pt/educacao_final/trab_final_inteligencia_artificial/sensores.html)

Sensores de Proximidade:
Servem para indicar ao robô se ele está próximo de algum objecto do mundo. Este conceito de proximidade geralmente está relacionado à algum intervalo de distância especificado. São divididos em:

Sensores tácteis (ou de contacto) são geralmente empregados em veículos guiados automaticamente (Automated Guided Vehicle - AVGs) e em robôs móveis para fornecer uma indicação de colisão de último recurso com obstruções em torno do robô. O processo de detecção deste tipo de sensor envolve contacto físico directo entre o sensor e o objecto de interesse.
Do ponto de vista da robótica móvel, estes esquemas sensores podem ser divididos em três grupos principais:

Sensores tácteis ou antenas: Consistem, geralmente, de hastes de metal ligadas a terminais de chaves de contacto. Podem ser divididos em duas categorias:
- Sensores passivos: que são geralmente fixos.
- Sensores activos: que geralmente implementam alguma estratégia mecânica de busca para tornar a orientação mais efectiva. Este processo assemelha-se muito ao movimento das antenas de um insecto.

Amortecedores tácteis: Consistem, geralmente, de uma placa de metal presa por uma por uma ponta e curvada para fora na outra, formando um amortecedor protector na frente do veículo. Esta placa está restrita a um único grau de liberdade de movimento, e quando ela sofre pressão externa provoca a activação de alguma chave de contacto.

Arrays de superfície distribuídos: São a nova tendência na construção de sensores tácteis. São arranjos complexos de sensores, como objectivo de fornecer o perfil do objecto em contacto com o array sensor. Além do perfil bidimensional do objecto, este array também é capaz de fornecer alguma quantificação da magnitude da força do contacto.
Sensores de Proximidade não contacto: São utilizados para determinar a presença de objectos próximos. Foram desenvolvidos para estender a faixa sensitiva além daquela permitida pelos sensores de contacto. A sua principal vantagem é evitar o contacto directo entre o robô e os objectos circundantes. Costumam ser classificados, de acordo com as suas propriedades específicas que são usadas para disparar a acção, nas seguintes categorias:
Magnéticos
Indutivos
Ultrasónicos
Microondas

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