Доклады о будущих и современных технологиях

СИСТЕМА НАВИГАЦИИ МОБИЛЬНОГО РОБОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ

Д. В. Горшков, В. П. Кирнос, А. А. Носков, В. А. Волохов

Научный руководитель - В. А. Волохов, канд. техн. наук, ст. преподаватель

Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

Оптические датчики самая популярная группа датчиков для измере­ния положения и перемещения объектов, после концевых выключателей. Оптические датчики позволяют выполнять бесконтактное измерение, оп­ределять положение объектов перемещающихся с большой скоростью. Расстояние обнаружения может достигать сотен метров, а точность опре­деления положения объекта достигать десятых долей микрона. Датчики, использующие оптический принцип, незаменимы для определения поло­жения «горячих» объектов и объектов с низкой диэлектрической прони­цаемостью.

Оптические датчики делятся на три основных типа, по способу функ­ционирования:

1. Отражающие от объекта - излучающие и принимающие свет, отражён­ный от объекта, находящегося в зоне действия датчика. При возвраще­нии на сенсор определённого количества света, отражённого от объек­та, на выходе устанавливается соответствующий логический уровень. Величина зоны срабатывания зависит от типа датчика, размеров реги­стрируемого предмета, от его цвета, шероховатости, кривизны поверх­ности и т. д. Конструктивно излучатель и приёмник выполнены в одном корпусе.

2. Отражающие от световозвращателя - которые излучают и принимают свет, отражённый от специального отражателя (рефлектора), и при прерывании луча объектом, выдаётся соответствующий выходной сиг­нал. Дальность зоны действия зависит от состояния воздуШнОй среды, окружающей объект и датчик (пыль, дым, туман и т. д.). Конструктивно излучатель и приёмник также выполнены в одном корпусе.

3. Датчики сквозного типа - имеющие раздельные источник света и при­ёмник. Они должны быть расположены соосно напротив друг друга. Любой предмет попадающий в зону светового потока прерывает его и вызывает изменение на выходе логического уровня.

Световые элементы оптических датчиков работают на различных длинах световых волн. Это могут быть инфракрасный свет, видимый свет (лазерные), и другие, работающие на различных длинах волн (датчики цве­товых меток).