I sensori per la robotica mobile Giovanni De Luca

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1 I sensori per la robotica mobile

2 Sensori per la robotica Sensori per la robotica 2

3 Sensori per la robotica Tre famiglie principali Sensori analogici Quando i valori del segnale generato sono continui (infiniti) Abbiamo bisogno di convertirli con un ADC -> uc Sensori digitali Quando il segnale può assumere soltanto valori appartenenti ad un insieme discreto : 5Volt, risoluzione 8bit, 256 livelli ogni livello = 0, Volt) Sensori binari on/off Sono sensori a soglia che danno in uscita solo 2 livelli, zero o uno. Sensori per la robotica 3

4 Tipi di sensori Sensori per la robotica 4

5 Tipi di sensori Sensori per la robotica 5

6 Caratteristiche di un sensore Sensori per la robotica 6

7 Caratteristiche di un sensore Sensori per la robotica 7

8 Rumore di fondo Sensori per la robotica 8

9 Le sfide della robotica mobile Sensori per la robotica 9

10 Le sfide della robotica mobile Sensori per la robotica 10

11 Encoder Sensori per la robotica 11

12 Encoder Sensori per la robotica 12

13 Sensori di orientamento (Heading) Sensori per la robotica 13

14 Bussole Interfaccia I2C e PWM Sensori per la robotica 14

15 Accelerometri capacitivi MEMS Micro Electro Mechanical Systems Nell accelerometro MEMS, la massa costituisce un armatura di un condensatore, di solito si tratta di un armatura centrale, compresa tra due armature fisse. Quello che elettricamente si va a realizzare è schematizzabile come due condensatori in serie con una connessione centrale comune corrispondente alla massa mobile (che è conduttiva). In figura è rappresentato un modello della struttura interna del sensore, viene evidenziato l effetto provocato da un accelerazione applicata al package del sensore: la massa interna si sposta e come si può vedere le capacità dei due condensatori variano. In questa configurazione, in condizioni di assenza di forza applicata, le capacità sono uguali, mentre quando è applicata una forza esse variano, precisamente una aumenta e l altra diminuisce, in modo complementare (la loro somma è sempre costante). Sensori per la robotica 15

16 Giroscopi meccanici Sensori per la robotica 16

17 Giroscopi meccanici Sensori per la robotica 17

18 Giroscopi differenziali ADXL330 Sensori per la robotica 18

19 Giroscopi ottici di Sagnac Sensori per la robotica 19

20 Beacon Sensori per la robotica 20

21 GPS Sensori per la robotica 21

22 Sensori di distanza Sensori per la robotica 22

23 Sensori di distanza Interfaccia USB e Seriale RS232 Sensori per la robotica 23

24 Sensori di distanza Sensori per la robotica 24

25 SRF Sensori a ultrasuoni Nell'aria, la velocità del suono è di 331,5 m/s a 0 C (pari a 1193,4 km/h) e di 343,4 m/s a 20 C (e in generale varia secondo la relazione a = 331,4 + 0,62 t [misurata in C]). Polaroid Sensori per la robotica 25

26 Sensore a ultrasuoni Interfacce disponibili : I2C, PWM, SPI Sensori per la robotica 26

27 Sensori a ultrasuoni Sensori per la robotica 27

28 Sensori laser Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Sensori per la robotica 28

29 Sensori Laser Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Sensori per la robotica 29

30 Sensori Laser Sensori per la robotica 30

31 Sensori Laser Sensori per la robotica 31

32 Triangolazione Sensori per la robotica 32

33 Triangolazione Interfaccia SPI o Analogica Sensori per la robotica 33

34 Luce strutturata Sensori per la robotica 34

35 Luce strutturata Sensori per la robotica 35

36 Luce strutturata Sensori per la robotica 36

37 Visione Sensori per la robotica 37

38 Visione naturale Sensori per la robotica 38

39 Visione naturale Sensori per la robotica 39

40 Visione artificiale Sensori per la robotica 40

41 Visione artificiale Charge-Coupled Device, Complementary metal-oxide semiconductor Sensori per la robotica 41

42 Vision based sensor - Hardware Interfaccia RS232 e TTL Sensori per la robotica 42

43 Software per Computer Vision Sensori per la robotica 43