Sensores en Robótica: Tipos y Funcionamiento

¿Qué son los sensores en Robótica?

• Los sensores en robótica son herramientas para estimar las condiciones del entorno alrededor de un equipo.
• Los robots utilizan sensores para recopilar información sobre su entorno, lo que les permite tomar decisiones y realizar tareas de manera autónoma.

¿Cómo funcionan los sensores robóticos?

• El funcionamiento de los sensores se basa en el principio de transducción, que es la conversión de energía.
• Cada sensor analiza un parámetro específico, como energía cinética, térmica u óptica.
• Cuando los sensores detectan energía, la convierten en información para el sistema, que alimenta el software del robot y se traduce en una pantalla si es necesario.

Sensores externos

• Los sensores externos se sitúan fuera del robot y recopilan información del entorno, como distancia, luz y sonido.

Sensores de luz

• Los sensores de luz permiten a los robots detectar la presencia, intensidad, color y dirección de la luz.
• Algunos ejemplos son:
  • Cámaras: capturan imágenes y videos del entorno y se utilizan para tareas complejas como la navegación autónoma.
  • Sensores de infrarrojos: detectan la luz infrarroja y se utilizan para la comunicación con otros dispositivos, como en robots de control remoto.
  • Fotodiodos: convierten la luz en una señal eléctrica interpretable por el robot y detectan la presencia de objetos.
  • Fototransistores: similares a los fotodiodos, pero con una señal de salida amplificada, útiles para detectar objetos en áreas grandes o medir la intensidad de la luz.
  • Fotoresistores: se utilizan para detectar cambios en la intensidad de la luz ambiental y realizar mediciones de luz, como en sistemas de seguimiento de línea.

Sensores de Sonido

• Los sensores de sonido permiten a los robots detectar la presencia, intensidad, frecuencia y dirección de los sonidos.
• Algunos ejemplos son:
  • Micrófonos: reflejan las ondas sonoras en una señal eléctrica, utilizados en robots que requieren retroalimentación de sonido.
  • Sensores de vibración: miden las vibraciones generadas por el sonido en el aire o en superficies, útiles para detectar sonidos de baja frecuencia.
  • Sensores de presión acústica: miden la presión del sonido en el aire, útiles para detectar sonidos fuertes o de alta frecuencia.

Sensor de contacto

• Los sensores de contacto detectan la presencia o ausencia de contacto físico con objetos.
• Algunos tipos son:
  • Interruptores de límite: sensores mecánicos que se activan al presionar o liberar un objeto, utilizados para detectar el final del recorrido de un brazo robótico o la apertura/cierre de una puerta.
  • Sensores de fuerza: miden la fuerza aplicada en una dirección, utilizados en robots colaborativos para detectar la presencia humana y ajustar su movimiento.
  • Sensores táctiles: detectan la presencia de objetos o superficies en contacto directo, utilizados en robots móviles para detectar obstáculos.
  • Sensores de presión: miden la presión en un punto específico, utilizados en robots de ensamblaje para detectar la posición y fuerza necesarias para unir piezas.

Sensores de navegación

• Los sensores de navegación (o de posicionamiento) se utilizan para que los robots detecten sus posiciones en el mundo.
• Los más comunes son GPS, localización y brújula.
  • GPS: analiza la posición geográfica del robot basándose en satélites.
  • Localización: reconoce elementos externos y procesar los datos para localizar sus posiciones.
  • Brújula: la versión digital detecta direcciones.

Sensores de proximidad o de distancia

• Los sensores de proximidad detectan la presencia de un objeto sin contacto físico, utilizando campos magnéticos.
  • Transmisores de Infrarrojos: emiten una luz LED que se refleja; si se interrumpe el reflejo, el sistema avisa al robot.
  • Ultrasónico: crean frecuencias sonoras altísimas y detectan objetos por el eco (reflexión).

Sensores Internos

• Los sensores internos miden la condición del robot, como temperatura, velocidad y posición.
• Algunos ejemplos son:
  • Acelerómetros: miden la aceleración lineal y la inclinación del robot para determinar su orientación y movimiento.
  • Giroscopios: miden la velocidad angular del robot para mantener su equilibrio y estabilidad.
  • Sensores de temperatura: miden la temperatura interna del robot para prevenir el sobrecalentamiento.
  • Sensores de presión: miden la presión interna del robot para detectar fugas y prevenir daños.
  • Codificadores o encoders: miden la posición y velocidad de los motores del robot para movimientos precisos y controlados.