Sensores empleados en la robótica

Sensores empleados en la robótica

José Octavio Rivero García |
joctavio_87@hotmail.com |

Resumen

En esta tarea conoceremos una variedad de sensores, así como, de sus funciones y aplicaciones tanto en la robótica como en la industria. También conoceremos las características y diferencias entre ellos para poder seleccionar de manera más cuidoso el sensor a utilizar en determinadascircunstancias o utilidades. Conoceremos en qué casos es más factible un sensor u otro y de esa manera podríamos evitar tomar decisiones erróneas así como, sacar l mayor aprovechamiento posible de cada uno de ellos
1. Introducción
Un robot es, por definición, una máquina capaz de interactuar con su entorno. Si es móvil, a menos que se mueva en un espacio absolutamente acotado y preparado para él,deberá ser capaz de adaptar sus movimientos y sus acciones de interacción en base a las características físicas de los ambientes con los que se encuentre y los objetos que hay en ellos.

Para lograr esta capacidad de adaptación, lo primero que necesitan los robots es tener conocimiento del entorno. Esto es absolutamente clave. Para conocer el entorno, los seres vivos disponemos de un sistemasensorial. Los robots no pueden ser menos: deben poseer sensores que les permitan saber dónde están, cómo es el lugar en el que están, a qué condiciones físicas se enfrentan, dónde están los objetos con los que deben interactuar, sus parámetros físicos, etc.

Para esto se utilizan diversos tipos de sensores (o captadores), con un rango de complejidad y sofisticación que varía desde algunosbastante simples a otros con altos niveles de sofisticación de hardware y más aún de complejidad de programación.

Detalles sobre los sensores para robots

Existe una amplia variedad de dispositivos diseñados para percibir la información externa de una magnitud física y transformarla en un valor electrónico que sea posible introducir al circuito de control, de modo que el robot sea capaz decuantificarla y reaccionar en consecuencia.

Un sensor consta de algún elemento sensible a una magnitud física, como por ejemplo la intensidad o color de la luz, temperatura, presión, magnetismo, humedad, y debe ser capaz, por su propias características, o por medio de dispositivos intermedios, de transformar esa magnitud física en un cambio eléctrico que se pueda alimentar en un circuito que la utilicedirectamente, o sino en una etapa previa que la condicione (amplificando, filtrando, etc.), para que finalmente se la pueda utilizar para el control del robot.
1. Desarrollo
1) Sensores Ultrasónicos

Con la información que se ha reunido hasta ahora se decidió emplear los sensores ultrasónicos para fin de que el prototipo de robot pueda percibir información a cierta distancia del terrenoen que se desenvuelve y así ser capaz de movilizarse.

 Los sensores ultrasónicos emplean el fenómeno de la piezoelectricidad, esto es, cuando se deforman algunos materiales sólidos generan dentro de ellos una carga eléctrica. Este efecto es reversible en el sentido de que si se aplica una carga, el material se deformará mecánicamente como respuesta. Este principio electromagnético deconversión de energía se aplica con utilidad en ambas direcciones. El caso en que se aplica energía eléctrica y se obtiene energía mecánica se emplea en pequeños vibradores, en los sistemas sonar para la detección acústica y detección de objetos bajo el agua, en equipos ultrasónicos de pruebas industriales, y muchos otros, así como los sensores que usa quetzalcóatl en donde se recurre también al caso en quese aplica energía mecánica y se obtiene energía eléctrica; al usar los dos casos de aplicación de energía de uno y otro tipo para obtener la consecuente energía es como se obtienen distancias. El efecto piezoeléctrico puede responder a (o producir) deformaciones mecánicas del material en muchas formas diferentes, como dilatación en el espesor, etc.

La forma del movimiento efectuado depende...