Tema 3: Els sensors i els actuadors
Sovint ens imaginem a un robot com una màquina amb forma humana, però en realitat qualsevol màquina automàtica programable que pot interactuar amb l’entorn és un robot.
És a dir, els robots interpreten informació del medi físic per realitzar una funció, però perquè això sigui possible les seves plaques programables necessiten tenir connectats certs dispositius electrònics, classificats en dos grups: sensors i actuadors.
- Els sensors són els dispositius encarregats d’obtenir la informació de l’entorn, funcionant de manera similar als nostres sentits. Gràcies a ells, un robot pot mesurar el nivell de llum que hi ha, a quanta distància d’un objecte es troba o la temperatura de l’aigua, per exemple. Els sensors poden ser digitals o analògics. Els primers només tenen dos valors: 0 i 1 (encès i apagat, per exemple). En canvi els digitals accepten més de dos valors que es troben entre el 0 i un altre número que serà el rang màxim d’aquest dispositiu. Un exemple de sensor digital és un botó que permet el pas del corrent elèctric quan està premut (circuit tancat) i no la permet en ser deixat anar (circuit obert). Un exemple de sensor analògic és un sensor de temperatura, ja que el valor d’aquesta variable (temperatura) pot contemplar més de dues respostes.
- Els actuadors són els dispositius que fan o no l’acció en funció de la informació proporcionada pels sensors. Gràcies a ells, el robot encendrà una llum, produirà un so o es desplaçarà, per exemple.
A la següent taula podeu veure alguns exemples dels sensors i actuadors més comuns:
| Sensors | Actuadors |
|---|---|
| Polsador: permet el pas del corrent elèctric quan està premut (circuit tancat) i no la permet quan es deixa de prémer (circuit obert). | LED (Light Emitting Diode): díode que emet llum en ser travessat per un corrent elèctric. Les seves aplicacions es basen principalment en indicadors visuals. |
| Sensor d’ultrasò: detector de proximitat que mesura la distància que hi ha entre ell i un objecte pròxim, comptant el temps que hi ha entre l’emissió d’una ona ultrasònica i la seva recepció després de rebotar en l’objecte. | Display numèric: permet visualitzar números en una pantalla mitjançant leds. |
| Sensor de llum: detecta les condicions d’il·luminació ambiental per permetre saber si hi ha més lluminositat o foscor. | Pantalles LCD (Liquid Crystal Display): serveix per mostrar missatges a través de caràcters que poden ser lletres, números o símbols. |
| Sensor de so: detecta la intensitat del so del seu entorn. | Brunzidor: produeix un so o brunzit continu o intermitent d’un mateix to. |
| Sensor de temperatura: mesura la temperatura de l’ambient o, en el cas dels submergibles, d’un líquid. | Motor DC (direct current): pot girar 360 graus en tots dos sentits de manera contínua. Molt útil per a moure una roda, per exemple. |
| Sensor de moviment: detecta qualsevol cosa o persona en moviment dins de l'àrea en el qual està instal·lat. | Micro servo: el seu rang de moviment està limitat de 0 a 180 graus i sol usar-se per a petits mecanismes. Està dissenyat per a moure’s una determinada quantitat de graus i després mantenir-se fix en una posició. |
| Potenciòmetre: permet controlar la velocitat d’un motor o la lluentor d’un LED, per exemple, girant-lo sobre el seu eix si es tracta d’un potenciòmetre de tipus rotatori. | Motor pas a pas: és capaç de girar una quantitat de graus depenent de les seves entrades de control. Són ideals per a la construcció de mecanismes on és requereixen moviments molt precisos. |
En una ciutat intel·ligent aquests dispositius són indispensables ja que amb la seva programació es pot fer que les llums d’un carrer s’encenguin o s’apaguin en funció del nivell de llum natural existent, que les llums d’un aparcament canviïn en funció de si la plaça està lliure o ocupada, que una porta s’obri o es tanqui si hi ha moviment a prop seu, que un semàfor estigui adaptat a les persones amb discapacitat visual, etc. Totes aquestes accions buscaran, com ja hem dit, millorar la gestió dels diferents serveis de la ciutat, oferir als ciutadans millors condicions de vida i/o reduir l’impacte ambiental de les urbs.