Sensores en robótica

Definiciones

  • Sensor: Dispositivo que mide cualquier atributo del entorno.
  • Transductor: Mecanismo que transforma la energía asociada a lo que se está midiendo a otro tipo de energía (mecánica, eléctrica, óptica, etc.). Habitualmente se confunde con sensor.
  • Sensor pasivo: Se capta la energía del entorno, no añade ninguna energía.
  • Sensor activo: Sensor que añade energía al entorno y captura la respuesta del entorno de dicha energía.
  • Sensorización Activa (Active Sensing): Sistema que dispone de un mecanismo de posicionamiento del sensor para dinámicamente modificar la posición del sensor con el fin de mejorar la captación.
  • Sensorización Inteligente: Sensor al que se le añaden, típicamente con microprocesadores, características propias del pre-procesado de la señal e incluso interpretación de la misma. Suelen transmitir la información a través de un bus de datos.

Clasificación

Existen dos grandes categorías de sensores en robótica, los propioceptivos y los esteroceptivos.

Los sensores propioceptivos son sensores que miden variables internas del robot, están frecuentemente integrados en el sistema de control del robot para cerrar lazos internos. Dentro de los sensores propioceptivos encontramos una gran familia de sensores que corresponden a los sensores odométricos (encoders, acelerómetros, giróscopos, etc.), que permiten medir el camino (odo en griego quiere decir camino), es decir, la distancia recorrida por el robot. En inglés estos sensores son conocidos por el término dead-reckoning sensors. También se consideran sensores propioceptivos aquellos que proporcionan otro tipo de información, como los indicadores de nivel de carga de la batería, etc.

Por otro lado, los sensores esteroceptivos miden variables del entorno del robot. La etimología de la palabra esteroceptivo viene también del griego, ya que steros quiere decir sólido y por tanto son sensores que permiten medir los sólidos u objetos del entorno. Dentro de este tipo de sensores esteroceptivos, podemos encontrarnos con una gran familia de sensores que son aquellos que permiten medir la distancia a los objetos, conocidos como sensores de rango, o range sensors en su terminología anglosajona. Dentro de los sensores de rango están los infrarrojos, ultrasonidos y sensor láser, entre otros. Sensores como los magnetómetros, para medir el campo magnético terrestre, cámaras, rádar, sistemas de posicionamiento global, entre otros son también sensores esteroceptivos.

De la sensorización a la actuación

Los sensores son utilizados en el proceso de tratamiento de la información de forma que habitualmente una cantidad o magnitud física es captada por un transductor que convierte dicha magnitud física en señal eléctrica. Esta señal se digitaliza con un conversor A/D con el propósito realizar un procesado de la señal, típicamente por filtros y/o extracción de ciertas características inherentes en la señal. Finalmente, se puede llegar a implementar una etapa de interpretación de la señal, que requiere de un proceso cognitivo que permita alcanzar una toma de decisiones que culmina en una actuación.

sensorizacion_actuacion

Véase también:

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