درباره سنسور ربات

سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی، مجاورتی، بینایی و صوتی به‌کار می‌روند. عملکرد سنسورها بدین‌گونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند، یو پی اس

سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد می‌کنند، که با پردازش این سیگنال‌های الکتریکی می‌توان  اطلاعات دریافتی باتری یو پی اس را تفسیر کرده و برای تصمیم‌گیری‌های بعدی از آن‌ها استفاده نمود. سنسورها را می‌توان از دیدگاه‌های مختلف به دسته‌های متفاوتی تقسیم کرد که در ذیل می‌آید:

ups

* a. سنسور محیطی: این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطراف ربات، دریافت می‌نمایند.

* b. سنسور بازخورد: این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، از جمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آن‌ها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت می‌نمایند.باتری یو پی اس

* c. سنسور فعال: این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آن‌ها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت می‌شود.باتری

* d. سنسور غیرفعال: این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار می‌کنند، به‌ ‌همین دلیل ارزان‌تر، ساده‌تر و دارای کارایی کمتر هستند.یو پی اس apc

سنسورها از لحاظ فاصله‌ای که با هدف مورد نظر باید داشته باشند به سه قسمت تقسیم می‌شوند: §سنسور تماسی: این نوع سنسورها در اتصالات مختلف محرک‌ها مخصوصا در عوامل نهایی یافت می‌شوند و به دو بخش قابل تفکیک‌اند. i.سنسورهای تشخیص تماس ii. سنسورهای نیرو-فشار §

upspedia

سنسورهای مجاورتی: این گروه مشابه سنسورهای تماسی هستند، اما دریو پی اس

 این مورد برای حس کردن لازم نیست حتما با شی در تماس باشد. عموما این سنسورها از نظر ساخت از نوع پیشین دشوارترند یو پی اس ولی سرعت و دقت بالاتری را در اختیار سیستم قرار می‌دهند.

یو پی اس پدیا

دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد: i. حس کردن استاتیک:در این روش محرک‌ها ثابت‌اند باتری یو پی اس و حرکت‌هایی که صورت می‌گیرد بدون مراجعه لحظه‌ای به سنسورها صورت می‌گیرد.به عنوان مثال درباتری

 این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده می‌شود و سپس حرکتupspedia

 به سوی آن نقطه صورت می‌گیرد. ii. حس کردن حلقه بسته:در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل می‌شوند. اغلب سنسورها در سیستم‌های بینا این‌گونه‌اند.باتری یو پی اس

حال از لحاظ کاربردی با نمونه‌هایی از انواع سنسورها در ربات آشنا می‌شویم:

a. سنسورهای بدنه (Body Sensors) : این سنسورها اطلاعاتی یو پی اس apc را درباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار داردفراهم می‌کنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیت‌هایی که در سوییچ‌ها حاصل می‌شود، به دست می‌آیند. با دریافت و پردازش اطلاعات بدست آمده ربات می‌تواند از شیب حرکت خودupspedia

 و این‌که به کدام سمت در حال حرکت است آگاه شود. در نهایت هم عکس‌العملی متناسب با ورودی دریافت شده از خود بروز می‌دهد.یو پی اس پدیا

b. سنسور جهت‌یاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor): با بهره‌گیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطب‌نمای الکترونیکی هم ساخته شده است که می‌تواند اطلاعاتی را درباره جهت‌های مغناطیسی فراهم سازد. این امکانات به یک ربات کمک می‌کند

یو پی اس apc

تا بتواند از جهت حرکت خود آگاه شده و برای تداوم حرکت خود در جهتیupspedia

 خاص تصمصم‌گیری کند.این سنسورها دارای چهار خروجی می‌باشند که هرکدام مبین یکی از جهت‌ها است. یو پی اس apc البته با استفاده از یک منطق صحیح نیز می‌توان شناخت هشت جهت مغناطیسی را امکان‌پذیر ساخت.

ups

c. سنسورهای فشار و تماسups

 (Touch and Pressure Sensors) : شبیه‌سازی حس لامسه انسان کاری دشوار به نظر می‌رسد. اما سنسورهای ساده‌ای وجود دارند که برای درک لمس و فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند. از این سنسورهایو پی اس

 در جلوگیری از تصادفات و افتادن اتومبیل‌ها در دست‌اندازها استفاده می‌شود. این سنسورها در دست‌ها و بازوهای ربات‌ هم به منظورهای مختلفی استفاده می‌شوند.مثلا برای متوقف باتری یو پی اس

کردن حرکت ربات در هنگام برخورد عامل نهایی با یک شی. همچنین این سنسورها به یو پی اس ربات‌ها برای اعمال نیروی کافی برای بلند کردن جسمی از روی زمین یو پی اس apc

و قرار دادن آن در جایی مناسب نیز کمک می‌کند. با توجه به ایو پی اس پدیا

ین توضیحات می‌توان عملکرد آن‌ها را به چهار دسته زیر تقسیم کرد: 1- رسیدن به هدف، 2- جلوگیری از برخورد، 3- تشخیص یک شی.

ups
d. سنسورهای گرمایی (Heat Sensors): یکی از انواع سنسورهای باتری

گرمایی ترمینستورها هستند. این سنسورها المان‌های یو پی اس

مقاومتی پسیوی هستند که مقاومتشان متناسب با دمایشان تغییر می‌کند. بسته به اینکه در اثر گرما مقاومتشان افزایش یا کاهش می‌یابد، برای آن‌ها به ترتیب ضریب حرارتی مثبت یا منفی را تعریف می‌کنند. یو پی اس apc

 نوع دیگری از سنسورهای گرمایی ترموکوپل‌ها هستند که یو پی اس پدیا

 آن‌ها نیز در اثر تغییر دمای محیط ولتاژ کوچکی را تولید می‌کنند. باتری

در استفاده از این سنسورها معمولا یک سر ترموکوپل را به دمای مرجع وصل کرده و سر دیگر را در نقطه‌ای که باید دمایش اندازه‌گیری شود، قرار می‌دهند.باتری یو پی اس

e. سنسورهای بویایی (Smell Sensors): تا همین اواخر سنسوری که بتواند مشابه حس بویایی انسان عمل کند، upspedia

وجود نداشت. آنچه که موجود بود یک‌سری سنسورهای حساس برای شناسایی گازها بودیو پی اس

 که اصولا هم برای شناسایی گازهای سمی کاربرد داشتند. ساختمان این سنسورها به این صورت است که یک المان مقاومتی پسیو که از منبع تغذیه‌ای مجزا، با ولتاژ 5+ ولت تغذیه می‌شود، در کنار باتری یو پی اس

یک سنسور قرار دارد که با گرم شدن این المان حساسیت لازم برای پاسخ‌گویی سنسور به محرک‌های محیطی فراهم می‌شود. برای کالیبره کردن این دستگاه ابتدا مقدار ناچیزی اباتری

ز هر بو یا عطر دلخواه را به سیستم اعمال کرده و پاسخ آن را ثبت می‌کنند و پس از تعمیر یو پی اس آن این پاسخ را به عنوان مرجعی برای قیاس در استفاده‌های بعدی به کار می‌‌برند. اصولا در ساختمانیو پی اس apc

 این سیستم چند سنسور، به طور همزمان عمل می‌کنند و سپس پاسخ‌های دریافتی از آن‌ها به شبکه‌ عصبی ربات منتقل شده و تحلیل و پردازش لازم روی آن صورت می‌گیرد. نکته مهم درباره کار این سنسورها در این استیو پی اس پدیا

 که آن‌ها نمی‌توانند یک بو یا عطر را به طور مطلق انداره‌ بگیرند. ups

 بلکه با اندازه‌گیری اختلاف بین آن‌ها به تشخیص بو می‌پردازند.

upspedia

f. سنسورهای موقعیت مفاصل : رایج‌ترین نوع این سنسورها کدگشاها (Encoders) هستندیو پی اس

 که هم از قدرت بالای تبادل اطلاعات با کامپیوتر برخوردارند و هم اینکه باتری یو پی اس

ساده، دقیق، مورد اعتماد و نویز ناپذیرند. این دسته انکدرها را به دو دسته می‌توان تقسیم کرد:

ups

i. انکدرهای مطلق: در این کدگشا ها موقعیت به کد باینری یا کد خاکستری BCD (Binary Codded Decible ) باتری

 تبدیل می‌شود. این انکدرها به علت سنگینی و گران‌قیمت بودن و باتری نارادا

اینکه سیگنال‌های زیادی را برای ارسال اطلاعات نیاز دارند، باتری narada

کاربرد وسیعی ندارند. همانطور که می‌دانیم به‌کار گیری تعداد باتری یو پی اس narada

زیادی سیگنال درصد خطای کار را افزایش می‌دهد و باتری یو پی اس نارادا

این اصلا مطلوب نیست. پس از این انکدرها فقط در مواردی که مطلق بودن یو پی اس پدیا

مکان‌ها برای ما خیلی مهم است و مشکلی هم از احاظ بار فابل تحمل ربات متوجه ما نباشد، استفاده می‌شود.

باتری

ii. انکدرهای افزاینده: این کدگشا ها داراییو پی اس

 قطار پالس و یک پالس مرجع که برای کالیبره کردن بکار می‌رود هستند، از روی باتری یو پی اس

شمارش قطارهای پالسups

 نسبت به نقطه مرجع به موقعیت مورد نظر دست می‌یابند. از روی فرکانس (عرض پالس‌ها) می‌توان به سرعت چرخش و از روی محاسبه تغییرات فرکانسیو پی اس apc

 در واحد زمان (تغییرات عرض پالس) به شتاب حرکت دوارنی پی برد. حتی می‌توان upspedia جهت چرخش را نیز فهمید. فرض کنید سیگنال‌های A و B و C سه سیگنالی باشند که از کدگشا بهکنترل‌کننده ارسال می‌شود. یو پی اس پدیا

 B سیگنالی است که با یک چهارم پریود تاخیر نسبت به A. از روی اختلاف فاز بین این دو می‌توان به جهت چرخش پی برد