La importancia de los sensores en robótica
09/11/2018
Carlos Yañez

La importancia de los sensores en robótica

Informática y Tecnología

La robótica es sin duda una de las ciencias con mayor evolución en los últimos años y que además poco a poco se va introduciendo en las aulas de nuestros hijos. Es una ciencia muy completa que combina diversas facetas técnicas y que ya no suena como algo futurista sino como algo muy actual. 

En el post de hoy veremos la gran importancia que tienen los sensores en robótica y que, sin ellos, los robots no podrían tener la funcionalidad que tienen y que requerimos.

Los sensores en robótica

Un robot por su propia definición, debe ser una máquina capaz de relacionarse con el entorno que le rodea e interactuar con el mismo para tomar decisiones. Los seres humanos dispones de un sistema sensorial que nos permite interrelacionarnos con lo que nos rodea.

De la misma manera, los robots precisan de dicho sistema sensorial para adaptar sus movimientos y las acciones a realizar en función de los estímulos o respuestas que reciba de todo aquello que le rodea. Para conseguir esto, se utilizan diversos tipos de sensores que permiten dotar al robot de información precisa y al momento del entorno que le rodea.

Al inicio de la robótica, los sensores eran dispositivos muy básicos y limitados, pero hoy en día podemos encontrar todo tipo de sensores de gran precisión. La industria de los sensores también evoluciona rápidamente y el nivel de sofisticación actual de estos elementos es muy elevado.

Cómo funciona un sensor

Más adelante veremos los diferentes tipos de sensores que podemos utilizar en robótica, pero primero es interesante conocer cómo funciona un sensor.

Un sensor es un dispositivo diseñado para percibir información externa de una magnitud física o química y transformarla en un valor electrónico que sea posible introducir al circuito de control de un microcontrolador, como puede ser Arduino, de modo que el robot sea capaz de cuantificarla y reaccionar en consecuencia en base a su programación.

Un sensor consta de algún elemento sensible a una magnitud física o química, como por ejemplo la intensidad o color de la luz, la temperatura, la presión, el magnetismo, la humedad,… y debe ser capaz, por su propias características, o por medio de dispositivos intermedios, de transformar esa magnitud física en un cambio eléctrico que se pueda alimentar en un circuito que la utilice directamente, o sino en una etapa previa que la condicione (amplificando, filtrando, etc.), para que finalmente se pueda utilizar para el control de un robot.

Tipos de sensores

Como hemos comentado, existe una gran diversidad de sensores y a continuación mencionaremos aquellos que más suelen utilizarse.

Sensores de velocidad: Son sensores que se utilizan para determinar la velocidad de movimiento de los robots. Estos sensores determinan la velocidad de giro de los motores. Este tipo de sensor se llama tacómetro. A partir de estas medidas, se utilizan actuadores (otro tipo de dispositivos), con el fin de modificar la velocidad de giro de los motores.

Sensores de luz: Dentro de los sensores de luz, existen una amplia gama de dispositivos con diferentes funciones, estamos hablando de fotodiodos, fotorresistores e incluso cámaras de video. Su función es determinar la cantidad de luz existente en el entorno del robot con el fin de actuar en función de los valores obtenidos.

Sensores de distancia: Los sensores de distancia determinan la distancia existente a un objeto. Pueden ser de dos tipos, ya sea por infrarrojos o bien por ultrasonidos. Los basados en ultrasonidos ofrecen información de la distancia mientras que los que funcionan por infrarrojos suelen emplearse para detectar objetos en ciertos rangos de distancia y excepcionalmente también dan información de la distancia.

Sensores de sonido: Mediante estos sensores, los robots reaccionarán al sonido. Dentro de esta gama de sensores se engloban micrófonos y captadores piezoeléctricos. Estos sensores, además de usarse para captar sonido, se pueden usar también para medir distancias, al emitir el robot un sonido y medir el tiempo de rebote de dicho sonido en el obstáculo.

Sensores de temperatura y humedad: Los sensores de temperatura se pueden utilizar para diferentes aplicaciones en robótica. La más básica para activar dispositivos ante cambios de temperatura. Existen diferentes tipos de sensores de temperatura como son termistores, pirosensores o termorresistencias. En función del uso que se vaya a dar, se usarán de un tipo u otro. De la misma forma existen sensores de humedad que suelen ser capacitivos o resistivos para detectar cambios de humedad en el ambiente.

Además de todos estos sensores que hemos comentado, podemos encontrar muchos más como de magnetismo, de ubicación geográfica, de gravedad o de presión y fuerza. El abanico es muy amplio. Lo que tenemos que tener claro es que un robot sin sensores es de muy poca utilidad a no ser que tenga una función muy específica que no requiera de sensores.

Si estás haciendo tus pinitos con Arduino, debo indicarte que en el mercado puedes encontrar packs de sensores específicos para esta placa y que te permitirán realizar proyectos interesantes. Explícanos tu experiencia.

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La importancia de los sensores en robótica
Carlos Yañez

Biografías: Ingeniero Superior de Telecomunicaciones por la UPC. Director de Informática en un Laboratorio de Análisis con implantación nacional. Profesor de los cursos de Electrónica y Técnico en Sistemas Microinformaticos y Redes.