Electrical And Electronic Enginee
Páginas: 20 (4763 palabras)
Publicado: 10 de diciembre de 2012
SENSORES TACTILES
En campos como la robótica se han desarrollado conjuntos de detección táctil, capaces de proporcionar una información de contacto sobre un área más amplia que la que puede proporcionar un sensor único basado en transductores de pequeñas deformaciones. El empleo de este tipo de sensores se ilustra en la figura que muestra la mano de un manipulador en la que la superficieinterior de cada dedo ha sido recubierta con una matriz táctil de detección, se trata de una matriz de micro interruptores todo-nada que proporcionan una información superficial de como se está produciendo el contacto.
Sensor táctil
Los sensores táctiles son dispositivos que indican el contacto de algún objeto sólido con ellos mismos. Suelen ser empleados en los extremos de los brazos derobot (pinzas) para controlar la manipulación de objetos. A su vez se pueden dividir en dos tipos: de contacto y de fuerza.
Sensores de Contacto.
Los sensores de contacto nos indican simplemente si ha habido contacto o no con algún objeto, sin considerar la magnitud de la fuerza de contacto. Suelen ser dispositivos sencillos cuyo uso es muy variado.
Estos sensores suelen ser interruptoresde límite o micro interruptores, que son sencillos dispositivos eléctricos que cuando se contacta con ellos cambian de estado.
Sensores 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 dediferentes tamaños e incluso colocarlos en lugares muy precisos.
Para detectar la fuerza con la que se ha contactado con un objeto existen diversas técnicas:
Muñeca detectora de fuerza.
Consta de una célula de carga que se sitúa entre la muñeca y las pinzas del brazo. Su objetivo es proporcionar información sobre las tres componentes de la fuerza (Fx,Fy,Fz) y sobre sus tres momentos en elextremo del brazo.
Este sistema para medir fuerzas tiene una serie de inconvenientes. Por un lado, los cálculos necesarios para procesar la información que proviene de las muñecas son bastante complejos y requieren un tiempo considerable.
Los sensores de muñeca están montados entre la extremidad de un brazo del robot y el actuador final.
Están constituidos por galgas de deformaciones que miden ladesviación de la estructura mecánica debida a fuerzas exteriores.
Los sensores de muñeca son pequeños, sensibles, de poco peso (aproximadamente 12 onzas) y de un diseño relativamente compacto, del orden de 10 cm de diámetro total y de 3cm de espesor.
Para poder reducir la histéresis y aumentar la exactitud en la medida, el hardware se suele construir a partir de una pieza mecánica maciza, quesuele ser de aluminio. Por ejemplo, el sensor mostrado en la figura utiliza ocho pares de galgas de deformaciones de semiconductores montadas en cuatro barras de deflexión (una galga a cada lado de una barra de deflexión).
Las galgas en los extremos abiertos opuestos de las barras de deflexión están cableadas, de manera diferencial, a un circuito potenciométrico, cuya tensión de salida esproporcional a la componente de la fuerza normal al plano de la galga de deformación.
La conexión diferencial de las galgas de deformación proporciona una compensación automática de las variaciones en la temperatura.
Sin embargo, se trata solamente de una compensación de primer orden aproximada. Puesto que los ocho pares de galgas de deformación están orientados en sentido normal a los ejes x, y,z del sistema de referencia, las tres componentes del momento M pueden determinarse sumando y restando adecuadamente las tensiones de salida, respectivamente.
La mayoría de los sensores de fuerza de muñeca funcionan como transductores para transformar las fuerzas y los momentos ejercidos en la mano en desviaciones o desplazamientos medibles en la muñeca generados por el sensor de fuerza no...
En campos como la robótica se han desarrollado conjuntos de detección táctil, capaces de proporcionar una información de contacto sobre un área más amplia que la que puede proporcionar un sensor único basado en transductores de pequeñas deformaciones. El empleo de este tipo de sensores se ilustra en la figura que muestra la mano de un manipulador en la que la superficieinterior de cada dedo ha sido recubierta con una matriz táctil de detección, se trata de una matriz de micro interruptores todo-nada que proporcionan una información superficial de como se está produciendo el contacto.
Sensor táctil
Los sensores táctiles son dispositivos que indican el contacto de algún objeto sólido con ellos mismos. Suelen ser empleados en los extremos de los brazos derobot (pinzas) para controlar la manipulación de objetos. A su vez se pueden dividir en dos tipos: de contacto y de fuerza.
Sensores de Contacto.
Los sensores de contacto nos indican simplemente si ha habido contacto o no con algún objeto, sin considerar la magnitud de la fuerza de contacto. Suelen ser dispositivos sencillos cuyo uso es muy variado.
Estos sensores suelen ser interruptoresde límite o micro interruptores, que son sencillos dispositivos eléctricos que cuando se contacta con ellos cambian de estado.
Sensores 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 dediferentes tamaños e incluso colocarlos en lugares muy precisos.
Para detectar la fuerza con la que se ha contactado con un objeto existen diversas técnicas:
Muñeca detectora de fuerza.
Consta de una célula de carga que se sitúa entre la muñeca y las pinzas del brazo. Su objetivo es proporcionar información sobre las tres componentes de la fuerza (Fx,Fy,Fz) y sobre sus tres momentos en elextremo del brazo.
Este sistema para medir fuerzas tiene una serie de inconvenientes. Por un lado, los cálculos necesarios para procesar la información que proviene de las muñecas son bastante complejos y requieren un tiempo considerable.
Los sensores de muñeca están montados entre la extremidad de un brazo del robot y el actuador final.
Están constituidos por galgas de deformaciones que miden ladesviación de la estructura mecánica debida a fuerzas exteriores.
Los sensores de muñeca son pequeños, sensibles, de poco peso (aproximadamente 12 onzas) y de un diseño relativamente compacto, del orden de 10 cm de diámetro total y de 3cm de espesor.
Para poder reducir la histéresis y aumentar la exactitud en la medida, el hardware se suele construir a partir de una pieza mecánica maciza, quesuele ser de aluminio. Por ejemplo, el sensor mostrado en la figura utiliza ocho pares de galgas de deformaciones de semiconductores montadas en cuatro barras de deflexión (una galga a cada lado de una barra de deflexión).
Las galgas en los extremos abiertos opuestos de las barras de deflexión están cableadas, de manera diferencial, a un circuito potenciométrico, cuya tensión de salida esproporcional a la componente de la fuerza normal al plano de la galga de deformación.
La conexión diferencial de las galgas de deformación proporciona una compensación automática de las variaciones en la temperatura.
Sin embargo, se trata solamente de una compensación de primer orden aproximada. Puesto que los ocho pares de galgas de deformación están orientados en sentido normal a los ejes x, y,z del sistema de referencia, las tres componentes del momento M pueden determinarse sumando y restando adecuadamente las tensiones de salida, respectivamente.
La mayoría de los sensores de fuerza de muñeca funcionan como transductores para transformar las fuerzas y los momentos ejercidos en la mano en desviaciones o desplazamientos medibles en la muñeca generados por el sensor de fuerza no...
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