Rilevamento di prossimità

Il rilevamento di prossimità è la capacità di un robot di dire quando è vicino a un oggetto o quando qualcosa è vicino ad esso. Questo senso impedisce a un robot di imbattersi in cose. Può anche essere utilizzato per misurare la distanza tra un robot e un oggetto.

I sensori di prossimità più semplici non misurano la distanza. Un paraurti può essere passivo, semplicemente facendo rimbalzare il robot lontano dalle cose che colpisce. Più spesso, un paraurti ha un interruttore che si chiude quando entra in contatto, inviando un segnale al controller che fa indietreggiare il robot. Quando i baffi colpiscono qualcosa, vibrano. Questo può essere rilevato e un segnale inviato al controller del robot.

Un sensore di prossimità fotoelettrico utilizza un generatore di raggi luminosi, un fotorilevatore, uno speciale amplificatore e un microprocessore. Il raggio di luce viene riflesso da un oggetto e viene captato dal fotorilevatore. Il raggio di luce è modulato a una frequenza specifica e il rilevatore ha un amplificatore sensibile alla frequenza che risponde solo alla luce modulata a quella frequenza. In questo modo si prevengono false immagini che potrebbero altrimenti essere causate da lampade o luce solare. Se il robot si avvicina a un oggetto che riflette la luce, il suo microprocessore rileva che il raggio riflesso sta diventando più forte. Il robot può quindi allontanarsi dall'oggetto. Questo metodo di rilevamento di prossimità non funzionerà per oggetti neri o per cose come finestre o specchi avvicinati ad angolo acuto.

Un sensore di prossimità acustico funziona secondo lo stesso principio del sonar. Un segnale pulsato, con una frequenza un po 'al di sopra della gamma dell'udito umano, è generato da un oscillatore. Questo segnale viene inviato a un trasduttore che emette impulsi ultrasonici a varie frequenze in una sequenza codificata. Questi impulsi riflettono da oggetti vicini e vengono restituiti a un altro trasduttore, che converte gli ultrasuoni in impulsi ad alta frequenza. Gli impulsi di ritorno vengono amplificati e inviati al controller del robot. Il ritardo tra gli impulsi trasmessi e ricevuti è temporizzato e questo darà un'indicazione della distanza dall'ostruzione. La codifica degli impulsi previene errori che potrebbero altrimenti verificarsi a causa della confusione tra impulsi adiacenti.

Un sensore di prossimità capacitivo utilizza un oscillatore a radiofrequenza (RF), un rilevatore di frequenza e una piastra metallica collegata al circuito dell'oscillatore. L'oscillatore è progettato in modo che una variazione della capacità della piastra, rispetto all'ambiente, provochi un cambiamento della frequenza. Questa variazione viene rilevata dal rilevatore di frequenza, che invia un segnale all'apparato che controlla il robot. In questo modo, un robot può evitare di sbattere contro le cose. Gli oggetti che conducono l'elettricità in una certa misura, come i cavi della casa, gli animali, le automobili o i frigoriferi, vengono rilevati più facilmente dai trasduttori capacitivi rispetto alle cose che non conducono, come i letti con struttura in legno e le pareti in muratura a secco.

Vedi anche robotica, rilevamento della pressione e rilevamento della trama.