KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2019

W robotyce mobilnej pomiar odległości od przeszkody realizuje się czujnikami, które potrafią wyznaczyć dystans bez kontaktu i dostarczyć informację użyteczną do nawigacji oraz unikania kolizji. Do takich rozwiązań należą m.in. czujniki ultradźwiękowe, które emitują falę akustyczną o wysokiej częstotliwości, a następnie mierzą czas powrotu echa odbitego od przeszkody. Na tej podstawie sterownik robota może obliczyć odległość i zareagować (zwolnić, zatrzymać się, ominąć obiekt).

Dlaczego pozostałe typy czujników nie są typowym wyborem do pomiaru odległości w tym kontekście?

• Tensometryczne są projektowane do pomiaru odkształceń elementów sprężystych, a pośrednio siły/naprężenia (np. w wagach tensometrycznych). W robocie mobilnym mogą wystąpić w czujnikach nacisku, chwytakach lub konstrukcji, ale nie są standardowym czujnikiem dystansu do przeszkody.
• Pirometryczne służą do bezdotykowego pomiaru temperatury na podstawie promieniowania cieplnego obiektu. Mogą być przydatne do wykrywania przegrzania lub identyfikacji "gorących" obiektów, lecz nie mierzą odległości wprost (zwykle nie dostarczają informacji o dystansie, tylko o temperaturze).
• Piezoelektryczne wykorzystuje się często do detekcji drgań, uderzeń, przyspieszeń lub jako elementy generujące/odbierające fale w przetwornikach. Sam efekt piezoelektryczny nie oznacza jeszcze pomiaru odległości; w zadaniach egzaminacyjnych "czujnik piezoelektryczny" kojarzy się raczej z wibracjami/impulsem niż z typowym czujnikiem odległości w robocie mobilnym.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal, jaką wielkość fizyczną trzeba zmierzyć (tu: odległość), a dopiero potem dopasuj rodzinę czujników. Odległość bezkontaktowo mierzą najczęściej rozwiązania typu ultradźwięki, podczerwień lub lidary, natomiast siłę i odkształcenie – tensometry.