ELECTRÓNICA (parte 2)

Sensores de Distancia

Los sensores de Distancia, son aparatos capaces de determinar la distancia existente entre ellos y un objeto que se encuentre en su “visión”. Esta característica puede ser necesaria para nosotros si queremos que nuestro robot sea autónomo. Con sensores de distancia, podremos conseguir que el robot luche de manera autónoma o suba escaleras por poner dos ejemplos.
En un combate, el robot necesita saber dónde se encuentra exactamente el contrincante. Veamos cómo funcionan los dos sensores de distancia típicos.

• Sensor de Infrarrojos

El sensor de infrarrojos, emite un “rayo”, como el de los punteros láseres pero no visible por el ojo humano, que al encontrar un objeto en su trayectoria es reflejado. Según la intensidad con lo que vuelva el rayo se sabe la distancia existente al objeto. Es una medida precisa en cuanto a rango de acción, ya que medimos la distancia existente sólo hasta el objeto que tenemos justo delante en línea recta.

• Sensor de Ultrasonidos

Por el contrario, el sensor de ultrasonidos emite un tren de pulsos ultrasónicos, éstos funcionan exactamente igual que lo haría un radar. El tren de pulsos sale y se dispersa, menor precisión. El tiempo que tarde el eco de nuestro tren de pulsos en volver indicará la distancia al objeto, pero a diferencia del sensor infrarrojos, al dispersarse el tren de pulsos esto provoca que no sólo se detecte el objeto que tengamos justo enfrente, sino que podemos recibir el eco de objetos que están más cerca pero fuera de nuestra trayectoria, generando continuos errores de aproximación.

• Conclusiones

Con dichas características, sería lógico pensar que el sensor de infrarrojos es lo que necesitamos para detectar el contrincante, nada más lejos de la realidad. Es precisamente el error del sensor de ultrasonidos lo que nos servirá para saber dónde está el contrincante con mucha mayor precisión y velocidad que lo haríamos con un sensor de infrarrojos. ¿Cómo es posible?

Para conseguir dar la vuelta a la tortilla, necesitamos disponer de dos sensores de ultrasonidos. Los dos sensores lanzaran un tren de pulsos y recibirán la distancia al objeto, pero gracias a su gran rango de dispersión, los dos sensores detectarán al objetivo, y no sólo el que lo tiene justo en frente, con lo que por un simple cálculo de triangulación, se detecta automáticamente dónde se encuentra exactamente el contrincante. Además, el disponer de un gran campo de dispersión supondrá “barrer” más espacio en menor tiempo.

Para pruebas que requieran de mucha precisión, por ejemplo en la detección de escaleras, el sensor de distancia a utilizar es el infrarrojos, ya que la dispersión que utilizábamos para detectar el contrincante, a la hora de detectar escaleras, nos puede dar falsos positivos (al detectar por ejemplo, la escalera antes de tiempo, u otra escalera en posibles ecos).

Teniendo todo esto en mente, se ha decidido utilizar en el DY-BOTI para el combate, dos sensores ultrasónicos, en concreto el modelo SRF05 que posee un rango de acción de 4 metros y para la prueba de subir escaleras, se ha decidido utilizar un sensor de infrarrojos, concretamente el modelo GP2D12 con un rango de acción de 80 centímetros. Para el DY-BOTII se ha decidido no utilizar ésta clase de sensores y equiparlo con una CMUCamp3, con la que con complejos algoritmos podremos conseguir que el robot juegue a fútbol.