Классификация датчиков

Типы датчиков в робототехнике

Существует множество вариантов, каким образом мы можем классифицировать датчики в зависимости от того, что они измеряют и как они это делают. Как я уже, упоминал, проприоцептивные датчики используются для измерения собственного состояния робота, которое может включать положение с различным числом степеней свободы, температуру, напряжение на каких-либо элементах, потребляемый двигателем ток и так далее.

Датчики также могут быть дифференцированы в зависимости от того, являются они пассивными или активными. Активным является такой датчик, который излучает энергию в окружающую среду, и измеряет свойства среды на основе отклика. Если датчик энергии не излучает — это пассивный датчик. Активные датчики, как правило, более робастны, чем пассивные датчики, так как они, в некоторой степени, управляют измеряемым сигналом. Например, пассивная система стереокамеры должна полагаться на внешний вид просматриваемой поверхности при выполнении согласования для триангуляции, в то время как системы структурированного света с проецированием рисунка на сцену менее чувствительны к характеристикам сцены. Тем не менее, помехи, поглощение и рассеяние излучаемого сигнала могут повлиять на работу активных датчиков.

Проприоцептивные датчики являются, как правило, пассивными и обычно измеряют физические характеристики состояния робота, такие как положение сустава манипулятора, скорость, или ускорение, вращающий момент двигателя, и так далее. Датчики внешней среды, с другой стороны, могут быть разделены на контактные и бесконтактные. Контактные датчики, как правило, используют те же методы, что и проприоцептивные. Бесконтактные датчики используют методы измерений, применяемые для оценки физических свойств на расстоянии, включая интенсивность, дальность, направление, размер и прочее.

Классификация часто используемых в робототехнике сенсоров, в зависимости от цели измерения (датчик внешней среды или проприоцептивный) и метода измерения (активный или пассивный) приведена в таблице.

КлассТип датчикаНазначениеАкт/Пасс
Тактильные датчикиКнопка/бамперВнешнийПассивный
Оптический барьерВнешнийАктивный
Датчик зазораВнешнийАкт/Пасс
Осязательные сенсорыКонтактная матрицаВнешнийПассивный
Датчик мощности, вращательного моментаПроп/ВнешнийПассивный
РезистивныйВнешнийПассивный
Датчики моторов/осевыеС щеточными контактамиПроприоцептивныйПассивный
ПотенциометрПроприоцептивныйАктивный
Координатный резольверПроприоцептивныйАктивный
Оптический энкодерПроприоцептивныйАктивный
Магнитный энкодерПроприоцептивныйАктивный
Индуктивный энкодерПроприоцептивныйАктивный
Емкостной энкодерВнешнийАктивный
Датчики положенияКомпассВнешнийПассивный
ГироскопПроприоцептивныйПассивный
УклономерВнешнийАкт/Пасс
Основанные на маяках (положение относительно инерциальной системы координат)GPS/ГЛОНАСС/...ВнешнийАктивный
Активный оптическийВнешнийАктивный
Радиочастотный маякВнешнийАктивный
Ультразвуковой маякВнешнийАктивный
Отражающий маякВнешнийАктивный
ДальномерыЕмкостной датчикВнешнийПассивный
МагнитометрыВнешнийАкт/Пасс
КамераВнешнийАкт/Пасс
СонарВнешнийАктивный
Лазерный дальномерВнешнийАктивный
Структурированный светВнешнийАктивный
Датчики скорости/движенияДопплеровский радарВнешнийАктивный
Допплеровский звуковойВнешнийАктивный
КамераВнешнийПассивный
АкселерометрВнешнийПассивный
Датчики идентификацииКамераВнешнийПассивный
Радиочастотный идентификатор (RFID)ВнешнийАктивный
Лазерный дальномерВнешнийАктивный
РадарВнешнийАктивный
Ультразвуковой датчикВнешнийАктивный
Звуковой датчикВнешнийПассивный
 
Как вы оцениваете эту публикацию? 1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (4 голосов, средняя оценка: 4.25 из 5)
Loading ... Loading ...

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

Оставить комментарий