سنسور ها در رباتیک و مکاترونیک (سنسورهای غیر فعال و مجاورتی) مهندسی برق _ الکترونیک
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: در ساخت( ربات های هوشمند)سنسورھا اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی،مجاورتی، بینایی و صوتی به کار میروند.
عملکرد سنسورھا در رباتیک بدینگونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس ھستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد میکنند، که با پردازش این سیگنالھای الکتریکی میتوان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرده و برای تصمیم گیریھای بعدی از آنھا استفاده نمود.سنسورھا را میتوان از دیدگاهھای مختلف به دسته ھای متفاوتی بر پایه استفاده تقسیم کرد.
.سنسور غیرفعال : این سنسورھا فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار میکنند، به ھمین دلیل ارزانتر، ساده تر و دارای کارایی کمتر ھستند.سنسورھا از لحاظ فاصله ای که با ھدف مورد نظر باید داشته باشندبه سه قسمت تقسیم میشوند:
•سنسور تماسی: این نوع سنسورھا در اتصالات مختلف محرکھا مخصوصا در عوامل نھایی یافت میشوند و به دو بخش قابل تفکیک اند.
_سنسورھای تشخیص تماس
_سنسورھای نیرو-فشار
•سنسورھای مجاورتی : این گروه مشابه سنسورھای تماسی ھستند، اما در این مورد برای حسکردن لازم نیست حتما با شی در تماس باشد. عموما این سنسورھا از نظر ساخت از نوع پیشین دشوارترند ولی سرعت و دقت بالاتری را در اختیار سیستم قرار میدھند.
دو روش عمده در استفاده از سنسورھا وجود دارد:
١ -حس کردن استاتیک :در این روش محرکھا ثابتاند و حرکتھایی که صورت میگیردبدون مراجعه لحظه ای به سنسورھا صورت میگیرد.به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده میشود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورتمیگیرد.
٢ -حس کردن حلقه بسته :در این روش بازوھای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورھا کنترل میشوند. اغلب سنسورھا در سیستمھای بینا این گونه اند.
حال از لحاظ کاربردی با نمونه ھایی از انواع سنسورھا درربات آشنا میشویم:
(Body Sensors):بدنه سنسورھای رباتیک)
این سنسورھا اطلاعاتی را درباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار دارد فراھم میکنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیتھایی که در سوییچھا حاصل میشود، به دست میآیند. با دریافت وپردازش اطلاعات بدست آمده ربات میتواند از شیب حرکت خود و اینکه به کدام سمت درحال حرکت است آگاه شود. در نھایت ھم عکس العملی متناسب با ورودی دریافت شده ازخود بروز میدھد.
(Direction Magnetic Field Sensor) مغناطیسی جھت یاب سنسور)
با بھره گیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطب نمای الکترونیکی ھم ساخته شده است که میتواند اطلاعاتی را درباره جھت ھای مغناطیسی فراھم سازد. این امکانات به یک ربات کمک میکند تا بتواند از جھت حرکت خود آگاه شده و برای تداوم حرکت خود در جھتی خاص تصمیم گیری کند. این سنسورھا دارای چھار خروجی میباشند که ھرکدام مبین یکی از جھت ھا است. البته با استفاده از یک منطق صحیح نیز میتوان شناخت ھشت جھت مغناطیسی را امکان پذیر ساخت.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)