Definition

Ein Sensor reagiert auf eine physikalische Größe und gibt ein davon  abhängiges elektrisches Signal ab. Von diesem Wert kann auf die gemessene physikalische Grösse rückgeschlossen werden.

Sensorbauteile verhalten sich wie verstellbare Widerstände, die auf Wärme, Druck oder Licht reagieren. 

 

Sensoren

 

Ein Sensor reagiert auf eine physikalische Größe (Informationen aus der Umwelt) und gibt ein davon abhängiges elektrisches Signal ab. Dies Signal wird vom Mikrocontroller verarbeitet und man kann auf die gemessene physikalische Grösse wieder zurückschliesen.

Sensorbauteile verhalten sich wie verstellbare Widerstände, die auf Wärme, Druck oder Licht reagieren. 

Ein Sensor ist die Schnittstelle zwischen der realen Welt und dem Roboter, der aufgrund der Messwerte sich ein Bild der Welt macht. 

Interne Sensoren sind Sensoren, die es dem Roboter erlaubt seinen eigen Zustand zu erkennen. 

  • Geschwindigkeit
  • Messung von linearen oder Drehbewegungen 
  • Ladezustand der Energieversorgung 

Externe Sensoren, die Informationen über die Umgebung des Roboters geben.

  • taktile Sensoren nehmen Berührungen wahr
  • visuelle Sensoren nehmen Elektromagnetische Signale wahr und werten diese aus.
    • Fotowiderstand (Widerstandsänderung in Abhängigkeit der Lichtintensität)
    • CCD Farbkamera nimmt Bilder der Umgebung auf
    • Radarsensoren können Entfernungen zu Gegenständen messen und diese zu lokalisieren
  • akustische Sensoren können ebenfalls Entfernungen aus der Laufzeit eines Signals bestimmen
  • Kraftsensoren
  • Gleichgewichtssensoren
  • ...

Besonders wichtig sind die Sensoren zur Navigation mobiler Roboter und zur Selbstlokalisation im Raum.

Sensordaten sind oft verrauscht (d.h. unpräzise), widersprüchlich oder mehrdeutig. Die Steuerung und Auswertung der Sensordaten kann große Rechner erfordern (z.B. bei der Bildverarbeitung).

Zum Abarbeiten bestimmter Befehlssequenzen, wie z.B. ein Hindernis umfahren; drehen, solange bis ein Hindernis erkannt wird oder einer Spur folgen müssen die Sensordaten so schnell als möglich ausgewertet werden, um die Motoren zu steuern. Gleichzeitig gibt es konkurrierender Aufgaben, dazu müssen zusätzliche Sensoren überwacht werden, um z.B. zu verhindern dass der Roboter währenddessen nicht vom Tisch fällt oder nicht auf ein Hindernis fährt.