Sensores Robotica

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Sensores

Sensores internos
Sensores externos

Para conseguir que un robot realice su tarea con la adecuada precisión, velocidad e
inteligencia, será preciso que tenga conocimiento tanto de su propio estado como del
estado de su entorno. La información relacionada con su estado (fundamentalmente la
posición de sus articulaciones) la consigue con los denominados sensoresinternos,
mientras que la que se refiere al estado de su entorno, se adquiere con los sensores
externos. (Véase también sensores en robots móviles).

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Sensores internos
Tipos de sensores internos de robots
Potenciómetros
Resolver
Analógicos Sincro
Inductosyn
Posición
LVDT
Digitales

Encoders absolutos
Encoders incrementales
Regla óptica

Velocidad

Taco-generatriz

PresenciaInductivo
Capacitivo
Efecto Hhall
Célula Reed
Óptico
Ultrasonidos
Contacto

Entre los sensores internos se encuentran estos diferentes tipos:
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de posición
de velocidad
de presencia

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Sensores de posición

Para el control de posición angular se emplean fundamentalmente los denominados
encoders y resolvers. Los potenciómetros dan bajas prestaciones por lo que no seemplean salvo en contadas ocasiones (robots educacionales, ejes de poca importancia).
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Codificadores angulares de posición (encoders)

Los codificadores ópticos o encoders incrementales constan, en su forma más simple,
de un disco transparente con una serie de marcas opacas colocadas radialmente y
equidistantes entre sí, de un sistema de iluminación en el que la luz es colimada deforma adecuada, y de un elemento fotorreceptor. El eje cuya posición se quiere medir va
acoplado al disco transparente. Con esta disposición, a medida que el eje gire se irán
generando pulsos en el receptor cada vez que la luz atraviese cada marca, y llevando
una cuenta de estos pulsos es posible conocer la posición del eje.
Existe, sin embargo, el problema del desconocimiento en un momentodado de si se está
realizando un giro en un sentido o en el opuesto, con el peligro que supone no estar
contando adecuadamente. Una solución a este problema consiste en disponer de otra
franja de marcas, desplazada de la anterior de manera que el tren de pulsos que con ella
se genere esté desplazado 90° eléctricos con respecto al generado por la primera franja.
De esta manera, con un circuitorelativamente sencillo, es posible obtener una señal
adicional que indique cuál es el sentido de giro y que actúe sobre el contador
correspondiente indicandole que incremente o reduzca la cuenta que se está realizando.
Es necesario además disponer de una marca de referencia sobre el disco que indique que
se ha dado una vuelta completa y que, por tanto, se ha de empezar la cuenta de nuevo.
Estamarca sirve también para poder comenzar a contar tras recuperarse de una caída de
tensión.

Esquema de funcionamiento del codificador angular de posición encoder

La resolución de este tipo de sensores depende directamente del número de marcas que
se pueden poner físicamente en el disco. Un método relativamente sencillo para
aumentar esta resolución es, no solamente contabilizar los flancosde subida de los
trenes de pulsos, sino contabilizar también los de bajada, incrementando así la

resolución del captador, pudiéndose llegar, con ayuda de circuitos adicionales, hasta
100.000 pulsos por vuelta.
El funcionamiento básico de los codificadores o encoders absolutos es similar al de los
incrementales. Se tiene una fuente de luz con las lentes de adaptación correspondientes,
undisco graduado y unos fotorreceptores. En este caso, el disco transparente se divide
en un número determinado de sectores (potencia de 2), codificándose cada uno de ellos
según un código binario cíclico (normalmente código de Gray) que queda representado
por zonas transparentes y opacas dispuestas radialmente. No es necesario ahora ningún
contador o electrónica adicional para detectar el...