P1080312

Układy sensoryczne w robotach

( śtói ranę I	Zbierające informacje
1 w serwa apędacy	o środowisku zewnętrznym 1

Prędkości j	Naśladujące k zmysły
J Prądnica | 1 tachometryczna I

I Sonar-dalmierz\

1 ultradźwiękowy I

Interferometr

laserowy

Indukcyjne

Pojemnościowe

)

Żyroskop

Wizyjne układy rozpoznawania obrazów

Rysunek 9.1 _

Klasyfikacja układów sensorycznych stosowanych w robotach

Układy służące do zbierania informacji o środowisku zewnętrznym są bar- I dzo istotną częścią układów sterowania robota. Roboty pierwszych generacji, I działające na podstawie sztywnego zestawu programów dostosowanych do pew-1 nej konkretnej sytuacji, stają się „ślepe” w przypadku zaistnienia drobnych nawet I odstępstw od przyjętych założeń. W miarę rozwoju techniki pojawiające się nowe I urządzenia coraz to wyższych generacji powinny dawać taki kontakt ze światem I zewnętrznym, który umożliwi usamodzielnienie się robota. Wyposażone w czuj-1 niki służące do rozpoznawania otoczenia, sprzężone z maszynami cyfrowymi, I roboty przyszłości powinny być urządzeniami, które potrafią [94,103]:

-    rozpoznać otoczenie i swoją sytuację w tym otoczeniu, same podejmo-1 wać decyzję o ewentualnej modyfikacji dalszego postępowania, ale w ramach pewnych nadrzędnych reguł działania,

-    wybrać optymalne w danej sytuacji w ramach przyjętych kryteriów postępowanie.

Zdolność rozpoznawania przez robota stanu i zmian warunków zewnętrznych (świata zewnętrznego) jest funkcją jego wyposażenia w układy sensoryczne (sensory). Układem sensorycznym jest czujnik (zespół czujników) współpracujący z układami przetwarzania i analizy informacji, odpowiadający działaniu zmysłów (receptorów) człowieka. Znaczenie praktyczne mają we współcześnie budowanych robotach układy sensoryczne odpowiadające zmysłowi dotyku oraz wizyjne, działające jak zmysł wzroku.

Obecnie stosuje się wiele różnorodnych rodzajów czujników, które informu-I ją o otoczeniu robota. Większość typowych czujników (kontaktowe, fotometrycz-ne, indukcyjne, potencjometryczne, różnicowe itd.) ma zasadnicze ograniczenie -informują o obecności jakiegoś przedmiotu, lecz nie podają dokładniejszej o nim informacji. Najpełniejszą informację mogą dostarczyć kamery telewizyjne działające jako urządzenia do rozpoznawania obrazów, sprzężone z układem sterowania.

micznym zespołem lub podzespołem układu sterowania.

Prace związane z budową urządzeń i układów sensorycznych oraz opracowywaniem algorytmów przetwarzania informacji są uznawane za jedno z podstawowych zadań w rozwoju robotyki.

9.2. Układy pomiarowe położenia i przemieszczenia

Układy pomiarowe położenia i przemieszczenia umożliwiają realizację pętli sprzężenia zwrotnego położeniowego. Pod względem funkcjonowania, a czasem i konstrukcji układu pomiarowego, można wyróżnić dwa funkcjonalne bloki:

-    czujnik pomiarowy przekształcający wielkość ruchową (przemieszczenie lub położenie) na inną wielkość fizyczną,

-    układ zasilająco-przekształcający (przetwornik), który umożliwia uzyskanie pomiarowego sygnału elektrycznego.

Wymagania stawiane układom stosowanym w robotach przemysłowych można określić w następujących punktach:

271