Transductores usados en el robot: Encoders

Esquema

En esta entrada vamos a explicar los encoders utilizados en el robot.

Encoders:

A ambos lados, junto a dos de las ruedas del robot se encuentran dos encoders:

Encoder
Encoders del robot

Un encoder es un dispositivo que convierte la posición angular de un eje a código digital. Existen varios tipos de encoders.

El encoder óptico es el más utilizado comúnmente y es el empleado en este caso. Está formado por 3 bloques básicos:

  • una fuente emisora de luz
  • un disco giratorio
  • un detector de luz o “foto detector”.

El disco está montado sobre un eje giratorio y cuenta con muescas o secciones opacas y transparentes sobre la cara del disco. La luz que emite la fuente es recibida por el foto-detector o interrumpida por el patrón de secciones opacas produciendo como resultado una señal de pulsos. Dicha señal es leída en este caso por la Raspberry Pi, para determinar el ángulo exacto del eje.

 

servo-motor-incremental-encoder
Funcionamiento del encoder utilizado

Un encoder lineal es un dispositivo o sensor que cuenta con una escala graduada para determinar su posición. Los sensores en el encoder leen la escala para después convertir su posición codificada en una señal digital que puede ser interpretada por un controlador de movimiento electrónico.

Los encoders lineales pueden ser absolutos o incrementales y existen diferentes tipos de encoders lineales según la tecnología usada en su mecanismo, por ejemplo, tecnología óptica, magnética, inductiva o capacitiva.

Este tipo de encoder es más utilizado en aplicaciones de metrología, sistemas de movimiento y para controlar instrumentos de alta precisión.

Un encoder de cuadratura es un tipo de encoder rotativo incremental el cual tiene la capacidad de indicar tanto la posición como la dirección y la velocidad del movimiento.

Los encoders de cuadratura se encuentran con mucha más frecuencia en muchos productos eléctricos de consumo y en una infinidad de aplicaciones comerciales. Ofrecen una alta resolución, medición con precisión quirúrgica y pueden trabajar en un gran espectro de velocidades.

Este tipo de encoder de cuadratura generalmente utiliza sensores ópticos o magnéticos, lo cual los convierte en dispositivos sencillos de usar y extremadamente duraderos.

Un encoder incremental como su nombre indica, es un encoder que determina el ángulo de posición por medio de realizar cuentas incrementales.

Esto quiere decir que el encoder incremental provee una posición estratégica desde donde siempre comenzará la cuenta.

Un encoder absoluto ofrece un cogido único para cada posición.

Los encoders absolutos se dividen en dos grupos: los encoders de un solo giro y los encoders absolutos de giro múltiple. Su tamaño es pequeño para permitir una integración más simple.

Volviendo al utilizado en este caso, mediante dos transductores infrarrojos de reflectancia en el interior de la rueda, detecta el movimiento de unos dientes incorporados en la llanta de la misma. Ambos transductores están desfasados, lo que permite determinar el sentido del giro. Este transductor, es capaz de proporcionar una resolución de 20 pulsos por vuelta.

EncoderFoto
Encoder

Trabajando con interrupciones en el programa, podemos saber cuando se ha detectado una muesca, y por tanto aplicar las siguientes fórmulas:

Formula1EncodersFormula2Encoders

 

 

 

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s