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Sensores e Atuadores
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Um robô autônomo necessita de sensores e atuadores para interagir com o meio ambiente.
Baseado nos sensores e atuadores o robô deve interpretar os sinais provenientesdos sensores para tomada de decisão. A seguir serão apresentados os tipos mais comunsde sensores e atuadores.
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Tipos de sensores (1)
Os tipos mais comuns de sensores são baseados na detecção de luz, som,Ondas eletromagnéticas e contato.
- Bumpers- Odômetros;- Sensores de Infravermelho (IR);- Sensores ultrasônicos (SONAR);- Sensores utilizando Laser (LIDAR- Laser Detection and Ranging);- Bússola;- Sistema de GPS (Global Positioning System)- Sistemas Inerciais (Acelerômetros, Giroscópio)- Sistema de Visão; Câmeras de Vídeo.
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Tipos de sensores (2)
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Tipos de sensores (3)
Sensores de contato (bumpers ewhiskers)
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Sensor Reflexivo
Tipos de sensores (4)
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Sensores Odômetros- Encoder Incremental – este tipo de encoder não permite determinar
o sentido de giro. Para isso é necessário o uso de um segundo sensor.
Tipos de sensores (5)
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Encoder Absoluto
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ADXL50 Accelerometer
• +-50g• Polysilicon
MEMS & BiCMOS
• 3x3mm die
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ADXL50 Sensing Mechanism• Balanced differential capacitor output• Under acceleration, capacitor plates move changing
capacitance and hence output voltage• On-chip feedback circuit drives on-chip force-feedback to re-
center capacitor plates.
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Analog Devices Polysilicon MEMS
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ADXL50 – block diagram
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Giroscópio
Os giroscópio são sensores capazes de medição das variações angulares.
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Giroscópio Óptico (1)
- A ideia básica é que a luz se propagaa uma velocidade constante.
- Se houver uma rotação (ortogonalao plano) um dos comprimentos serámais longo que o outro.
- Isto é conhecido como efeito Sagnac.- Medida da variação deste comprimento
Permite determinar w.
Giroscópio
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Giroscópio Óptico (2)
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Giroscópio Óptico (3)
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Medidor de distância Infravermelho (IR)
Princípio de funcionamento)
Medidor de Distância
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Medidor de Distância (2)
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PNA4602 por dentro
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Medidor de distância ultra-sônico
Com arranjos de sistemas como este pode-se construir um SONAR
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LIDARSistema de Detecção usando LASER
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Um escaneamento
Vários escaneamentos
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Após processamento
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LIDAR versus SONARVantagens:
- boa resolução angular;- alta taxa de amostragem;- comprimento de onda curto.
Desvantagens:- grande e pesado;- complexo e caro.
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Sistema Kinect
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Sistema de Visão usando Câmera de Infravermelho (Térmica)
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Sistema de Posicionamento Global (GPS)
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Sistema de Posicionamento Global Diferencial
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• GPS e (GPS diferencial)
• Vantagens:– absoluto;
• Desvantagens:– caro;– pouco preciso
• militar - 22 metros precisão horizontal e 27.7 metros precisão vertical;
• civil - 100 metros e 156 metros.